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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
CURSO DE GRADUAÇÃO EM OCEANOGRAFIA
MARCOS DE ALMEIDA
DISTRIBUIÇÃO E ORIGEM DE HIDROCARBONETOS POLICÍCLICOS AROMÁTICOS EM SEDIMENTOS
SUPERFICIAIS DA ZONA INTERMAREAL DO ESTUÁRIO DO RIO PARAGUAÇU, BAHIA
Salvador
2014
MARCOS DE ALMEIDA
DISTRIBUIÇÃO E ORIGEM DE HIDROCARBONETOS POLICÍCLICOS AROMÁTICOS EM SEDIMENTOS
SUPERFICIAIS DA ZONA INTERMAREAL DO ESTUÁRIO DO RIO PARAGUAÇU, BAHIA
Monografia apresentada ao Curso de Graduação em Oceanografia, Instituto de Geociências, Universidade Federal da Bahia, como requisito parcial para a obtenção do grau de Bacharel em Oceanografia.
Orientador: Prof. Dr. Antônio Fernando de Souza Queiroz Coorientadora: MSc.Claudia Yolanda Reyes
Salvador
2014
TERMO DE APROVAÇÃO
MARCOS DE ALMEIDA
DISTRIBUIÇÃO E ORIGEM DE HIDROCARBONETOS POLICÍCLICOS AROMÁTICOS EM SEDIMENTOS
SUPERFICIAIS DA ZONA INTERMAREAL DO ESTUÁRIO DO RIO PARAGUAÇU, BAHIA
Monografia aprovada como requisito parcial para a obtenção do grau de bacharel em Oceanografia, Universidade Federal da Bahia, pela seguinte banca
examinadora:
Antônio Fernando de Souza Queiroz – Orientador Dr. em Geoquímica Ambiental/Geoquímica de Manguezais
Université Louis Pasteur de Strasbourg – França Universidade Federal da Bahia
Claudia Yolanda Reyes – Co-orientadora Química/MSc. em Geoquímica do Petróleo e Ambiental
Universidade Federal da Bahia
Elisangela Costa Santos MSc. em Geoquímica do Petróleo e Ambiental
Centro Universitário Jorge Amado
Sarah Adriana Rocha Soares DSa. Em Química Analítica
Universidade Federal da Bahia
Salvador, 31 de julho de 2014.
AGRADECIMENTOS
A Deus, a minha mãe (Hercilia Pinheiro de Almeida) e aos meus nove irmãos por
todo apoio e amor em todos os momentos de minha vida.
Ao Professor Antônio Fernando de Souza Queiroz pela orientação, pelo apoio e
confiança.
A Mestre Claudia Yolanda Reis pelos conselhos, estímulos, coorientação,
disponibilidade e ensinamentos químicos (Per favore)!
A Professora Olivia Maria Cordeiro de Oliveira pelo apoio, confiança e conselhos.
Ao Dr. Ícaro Thiago Andrade Moreira pelo apoio, amizade, confiança, orientações
sempre muito valiosas.
A toda equipe do Núcleo de Estudos Ambientais (NEA): Sarah (Sarinha), Gisele (Gi),
Ruy, Adriana, Karina, Isabel, Jorginho pela convivência, aprendizado, colaboração, carinho
e suporte.
Aos amigos do curso de Oceanografia, especialmente a Jessyca Beatriz (Jel) pelo
carinho incondicional que cresce a cada dia, pelo apoio e por sempre falar as coisas certas
nos diversos momentos de nossa trajetória; A Jéssica verane (Jel) por sua amizade pura e
doce, com seus conselhos, apoio, sobretudo nas dinâmicas da vida
(amoxiloquimolonnnnnnn)! A Isana (Isa) por seu carinho incondicional e amizade que só faz
aumentar meu carinho por ela. Ana Paula por toda sua amizade e por está sempre presente
nessa trajetória seja nos grupos de estudos e em outros diversos. Mariana Rios (Mary) por
todo carinho, amizade e apoio (amoxiloquimolonnnnnnn)! Taís (Tita) por toda amizade,
apoio, carinhos; Luana Sena pela amizade, apoio, sobretudo na construção desse trabalho
se aventurando nos manguezais do Paraguaçu! Ao Sr. Igor Andrade pelo apoio parceria
forte nos trabalhos de HPAs. A pró Carine (Carinete) pela amizade, carinho e “conselhos
monográficos”! Maria, Thiara (Thi), Verônica, Lucas Medeiros, Naijane Medeiros, Ramilla
Vieira, Monique Sarly, André Amorim (Descaradeco), Narayana Escobar, Rodrigo . Em fim,
a todos aqueles que direta ou indiretamente contribuíram para realização do meu grande
sonho (TORNÁ-ME OCEANOGRÁFO).
Aos membros da banca examinadora MSc. Elisangela Costa Santos e DSa. Sarah
Adriana Rocha Soares pelas correções e sugestões valiosas incorporadas a versão final
desta monografia.
A Joana F Cruz (Joaninha) pela grande amizade, carinhos e ensinamentos.
Ao Permanecer/UFBA pela concessão da bolsa de Iniciação Científica.
Ao Laboratório de Física Nuclear Aplicada (LFNA).
Ao projeto Baías da Bahia, que disponibilizou recursos para a pesquisa.
"Seja você quem for, seja qual for a posição
social que você tenha na vida, a mais alta ou
a mais baixa, tenha sempre como meta muita
força, muita determinação e sempre faça tudo
com muito amor e com muita fé em Deus, que
um dia você chega lá. De alguma maneira
você chega lá."
Ayrton Senna
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO..................................................................................................... 10
1.1. JUSTIFICATIVAS ......................................................................................... 11
1.2. OBJETIVOS ................................................................................................. 12
1.2.1. Objetivo geral ............................................................................................ 12
1.2.2. Objetivos específicos ................................................................................ 13
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA................................................................................. 14
2.1. HIDROCARBONETOS POLICÍCLICOS AROMÁTICOS ............................... 14
2.1.1. Diferenciação de HPAs em amostras ambientais ...................................... 16
2.1.2. Toxicidade dos HPAs ................................................................................ 18
3. ÁREA ESTUDO ................................................................................................... 22
4. MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................................... 25
4.1. PROCEDIMENTO DE AMOSTRAGEM, ACONDICIONAMENTO E
SECAGEM DAS AMOSTRAS ................................................................................. 27
4.2. ANÁLISE GRANULOMÉTRICA .................................................................... 29
4.3. DETERMINAÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICA (MO) E CARBONO ORGÂNICO
TOTAL (COT) .......................................................................................................... 30
4.3.1. Cálculos realizados para obtenção do COT .............................................. 30
4.4. EXTRAÇÃO SOXHLET PARA DETERMINAÇÃO DE HPA EM SEDIMENTOS
31
4.5. IDENTIFICAÇÃO DE FONTES DE HPA ....................................................... 32
4.5.1. Razões diagnósticas para origens dos HPAs ............................................ 32
4.6. ANÁLISE ESTATÍSTICA............................................................................... 33
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................... 34
5.1. CARACTERIZAÇÃO DA ÁGUA DO ESTUÁRIO........................................... 34
5.2. CARACTERIZAÇÃO DOS SEDIMENTOS .................................................... 34
5.3. DISTRIBUIÇÃO E TOXICIDADE DOS 16 HPAS PRIORITÁRIOS EM
ESTUDOS AMBIENTAIS ........................................................................................ 37
5.4. TOXICIDADE DOS HPAS NAS AMOSTRAS DE SEDIMENTOS DO
ESTUÁRIO DO RIO PARAGUAÇU ......................................................................... 48
5.5. ORIGEM DOS HPAs NO ESTUÁRIO DO RIO PARAGUAÇU ...................... 51
6. CONCLUSÕES.................................................................................................... 60
7. REFERÊNCIAS ................................................................................................... 62
LISTA DE FIGURAS
Figura 3.1- Localização do rio Paraguaçu, Baía de Todos os Santos, Bahia, Brasil ... 22
Figura 3.2- Representação gráfica da precipitação e umidade, obtido a partir das
Normais Climatológicas do INMET para a Estação de Salvador, Bahia ...................... 23
Figura 3.3- Normais climatológicas mensais da direção e intensidade do vento a 10
metros, com destaque no retângulo a área do presente estudo .................................. 24
Figura 4.1- Mapa de localização dos seis sítios de amostragem (triângulos
vermelhos), estações enumeradas de #1= Cachoeira/São Felix, #2= Coqueiros, #3=
Maragogipe, #4= São Roque, #5= Salinas da Margarida, #6= Salinas da Margarida . 25
Figura 4.2- Imagem dos sítios amostrais no estuário do rio Paraguaçu ..................... 26
Figura 4.3- Imagem dos sítios amostrais no estuário do rio Paraguaçu ..................... 27
Figura 4.4- Marisqueiras identificadas na área de estudo realizando coleta de
mariscos em Salinas da Margarida (A e B) e Coleta e armazenamento das amostras
(C e D) ........................................................................................................................ 28
Figura 4.5- Figura esquemática do procedimento amostral e analítico. ...................... 29
Figura 5.1- Granulometria dos sedimentos (valor médio) coletados nas estações seca
e chuvosa na zona intermareal do estuário do rio Paraguaçu ..................................... 35
Figura 5.2- Porcentagem de contribuição da matéria orgânica (MO%) presente nos
sedimentos superficiais da zona intermareal, nas massas das amostras (estações
seca e chuvosa) .......................................................................................................... 36
Figura 5.3- Porcentagem de contribuição do carbono orgânico total (%COT) presente
nos sedimentos superficiais da zona intermareal, nas massas das amostras (estações
seca e chuvosa) .......................................................................................................... 36
Figura 5.4- Classificação da contaminação pelos 16 HPAs prioritários pela USEPA em
estudos ambientais, investigados nos sedimentos superficiais do estuário do rio
Paraguaçu (estação chuvosa e estação seca) ............................................................ 38
Figura 5.5- Concentração dos 16 HPAs individuais para cada um dos sítios
amostrados na estação chuvosa (EC) e na estação seca (ES) no estuário do rio
Paraguaçu, Bahia ....................................................................................................... 39
Figura 5.6- Análise de ordenação por componentes principais para integração dos
dados ambientais da estação chuvosa, obtidos a partir de amostras de sedimento
superficiais da zona intermareal do estuário do rio Paraguaçu ................................... 43
Figura 5.7- Análise de ordenação por componentes principais para integração dos
dados ambientais da estação seca, obtidos a partir de amostras de sedimento
superficiais da zona intermareal do estuário do rio Paraguaçu ................................... 46
Figura 5.8- Diagrama cruzado de Fenantreno / Antraceno versus Fluoranteno / Pireno,
para os sedimentos superficiais do estuário do rio Paraguaçu .................................... 54
Figura 5.9- Análise de correlação entre os níveis de Flurantreno (FLU) e Pireno (Pir)54
Figura 5.10- Diagrama cruzado de FLU / (FLU + Pir) versus AN / (FEN + AN), para
sedimentos do estuário do rio Paraguaçu ................................................................... 56
Figura 5.11- Diagrama de HPAs para razões de BaA / (BaA + Cri) versus FLU / (FLU
+Pir) ............................................................................................................................ 57
Figura 5.12- Distribuição espacial dos HPAs de alto peso molecular (pirogênico)
(ΣAHPA %) e baixo peso molecular (petrogênico) (ΣBHPA %) em sedimentos
superficiais do estuário do rio Paraguaçu ................................................................... 58
Figura 5.13- Correlação entre benzo(a)pireno (BaP) e a concentração total de HPAs
(ΣHPA), no estuário do rio Paraguaçu, Bahia ............................................................. 59
LISTA DE TABELAS
Tabela 2.1- Principais características dos 16 HPAs considerados prioritários em
estudos ambientais segundo a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos
(USEPA, 2014) ........................................................................................................... 15
Tabela 2.2- Principais razões diagnósticas com suas faixas limítrofes de identificação
das fontes de HPAs .................................................................................................... 18
Tabela 2.3- Valores orientadores de concentrações de HPAs em sedimentos marinhos
(peso seco) fornecidos pela NOAA dos EUA (NOAA Squirts) e classificação quanto
aos efeitos carcinogênicos ao homem (IARC) ............................................................ 20
Tabela 2.4- Valores orientadores de concentrações de HPAs em sedimentos marinhos
(peso seco) fornecidos pela Canadian Environmental Quality Guidelines e pela
resolução CONAMA 454/2012 .................................................................................... 21
Tabela 5.1- Parâmetros físico-químicos da água medidos in situ no estuário do rio
Paraguaçu .................................................................................................................. 34
Tabela 5.2- Comparação de carbono orgânico total (COT) em sedimentos de locais
próximos ao estuário do rio Paraguaçu ....................................................................... 37
Tabela 5.3- Concentrações dos HPAs prioritários em sedimentos superficiais marinhos
para diversos locais do Brasil e do mundo .................................................................. 41
Tabela 5.4- Correlação de Pearson aplicada entre os parâmetros geoquímicos dos
sedimentos do estuário do rio Paraguaçu, Baía de Todos os Santos, Bahia, na estação
chuvosa ...................................................................................................................... 45
Tabela 5.5- Correlação de Pearson aplicada entre os parâmetros geoquímicos dos
sedimentos do estuário do rio Paraguaçu, Baía de Todos os Santos, Bahia, na estação
seca ............................................................................................................................ 47
Tabela 5.6- Diretrizes de qualidade dos sedimentos com valores médios da
concentração de HPAs (ng.g-1 peso seco) e percentual relativo de amostras entre
intervalos de diretrizes de qualidade dos sedimentos para o estuário do rio Paraguaçu,
Bahia .......................................................................................................................... 49
Tabela 5.7- Diretrizes de qualidade dos sedimentos segundo o CONAMA 454/2012
para água doce, salina/salobra (concentrações em ng.g-1 peso seco), para o estuário
do rio Paraguaçu, Bahia ............................................................................................. 50
Tabela 5.8- Parâmetros geoquímicos usados na avaliação da origem dos HPAs no
estuário do rio Paraguaçu ........................................................................................... 53
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS
Ace Acenafteno
Acl Acenaftileno
AN Antraceno
BaA Benzo(a)antraceno
BaP Benzo(a)pireno
BbF Benzo(b)fluoranteno
BeP Benzo(e)pireno
BghiP Benzo(ghi)perileno
BkF Benzo(k)fluoranteno
Cac EC Cachoeira, estação chuvosa
Cac ES Cachoeira, estação seca
Coq EC Coqueiros, estação seca
Coq ES Coqueiros, estação chuvosa
COT Carbono orgânico total
Cri Criseno
DahA Dibenzo(a, h)antraceno
FEN Fenantreno
FL Fluoreno
FLU Fluoranteno
GC-MS Cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas
HPAs Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos
IARC International Agency for Research on Cancer
INMET Instituto Nacional de Meteorologia
IP Indeno(1,2,3-cd)pireno
LDM Limite de detecção do método
LEPETRO Laboratório de Estudos do Petróleo.
Mar EC Maragogipe, estação chuvosa
Mar ES Maragogipe, estação seca
MO Matéria orgânica
Naf Naftaleno
ND não detectável
NEA/IGEO/UFBA Núcleo de Estudos Ambientais / Instituto de Geociências /
Universidade federal da Bahia
NOAA National Oceanic and Atmospheric Administration
p nível de significância
pH potencial hidrogeniônico
Pir Pireno
PSU Practical Salinity Units (Unidades Práticas de Salinidade)
Sal Salinidade
SM5 EC Sítio 5 de Salinas da Margarida, estação chuvosa
SM5 ES Sítio 5 de Salinas da Margarida, estação seca
SM6 EC Sítio 6 de Salinas da Margarida, estação chuvosa
SM6 ES Sítio 6 de Salinas da Margarida, estação seca
SR EC São Roque, estação chuvosa
SR ES São Roque, estação seca
USEPA United States Environmental Protection Agency (Agência de Proteção
Ambiental dos Estados Unidos)
ΣHPAs somatório de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos
ΣAHPAs Somatório de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos de alto peso
molecular
ΣBHPAs Somatório de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos de baixo peso
molecular
LISTA DE UNIDADES
%: porcentagem
μL: microlitro
μm: micrometro
cm: centímetro
g: grama
Kg/m3: quilograma por metro cúbico
Kg: quilograma
L: litro
m: metro
m3/s: metro cúbico por segundo
mg: miligrama
min: minutos
mL: mililitro
mm: milímetro
mV: milivolts
ng.g-1: nanograma por grama
ºC: grau Celcius
RESUMO
A investigação da contaminação por hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) nos ecossistemas marinhos tem sido cada vez mais frequente, sobretudo devido aos seus conhecidos efeitos toxicológico e carcinogênico e persistência no meio. Este trabalho tem como objetivo determinar a distribuição espacial e as fontes de HPAs nos sedimentos superficiais do substrato das zonas intermareais do estuário do rio Paraguaçu, Baía de Todos os Santos, Bahia, com desígnio à avaliação do comprometimento da qualidade ambiental. Neste estudo, foram investigados os 16 HPAs considerados prioritários em estudos ambientais pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (USEPA). A concentração média dos Σ16HPAs variou de 250,09 ng.g-1 a 18.173,21 ng.g-1 (peso seco) e as maiores concentrações foram encontradas nos sedimentos do sítio 5 de Salinas da Margarida e Coqueiros. Com relação à proporção de HPAs de alto e baixo peso molecular, as concentrações dos HPAs de alto peso molecular obtiveram as maiores concentrações em todos os sítios e estações (chuvosa ou seca) investigadas. Várias razões diagnósticas indicaram que as principais fontes de HPAs nos sedimentos superficiais do estuário do rio Paraguaçu foram a combustão de madeira, carvão, vegetação e combustíveis fósseis, portanto indicando uma fonte pirogênica como a principal causa dos níveis de concentração dos HPAs nos sedimentos do estuário. Quanto as diretrizes de qualidade dos sedimentos verificou que diversos HPAs como (FEN, FLU, Pir, BaA, Cri, BaP e DBahA) estavam acima da diretriz PEL (probable effects level), nível acima do qual se espera que efeitos adversos ocorram frequentemente na biota marinha. Os compostos BaA, BaP e DBahA estavam acima da diretriz ERM (effective range médium), uma faixa acima da qual os efeitos são geralmente ou sempre observados. O ΣBHPAs, esteve acima do PEL no sítio 5 de Salinas da Margarida. O ΣAHPAs esteve acima do PEL e do ERM em Coqueiros e sítio 5 de Salinas da Margarida e o ΣHPAs estava acima do PEL nesses mesmos sítios de amostragem. De acordo com CONAMA 454/2012 as concentrações dos compostos AcNf, AcN, FL, FEN, AN,FLU, Pir, Cri, BaP, DBahA e o ΣHPAs tiveram suas concentrações acima do Nível 1 (limiar abaixo do qual há menor probabilidade de efeitos adversos à biota). Os compostos BaA, Cri, BaP e DBahA tiveram suas concentrações acima do Nível 2 (limiar acima do qual há maior probabilidade de efeitos adversos à biota). Os sítios de Coqueiros, Maragogipe, São Roque e sítio 5 de Salinas da Margarida tiveram concentrações de HPAs acima do Nível 2. PALAVRAS-CHAVE: Contaminação; Estuários; HPAs.
ABSTRACT
The investigation of contamination by polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in marine ecosystems has been frequently increasing, especially because of its known toxicological and carcinogenic effects and persistence in the environment. This study aims to determine the spatial distribution and sources of PAHs in the surface sediments of the substrate of intertidal zone of the estuary Paraguaçu, Baía de Todos os Santos, Bahia, with the objective to evaluate the impairment of environmental quality. In this study, we investigated the Σ16PAHs considered as priority in environmental studies by the Environmental Protection Agency of the United States (USEPA). The average concentration of 16 PAHs ranged from 250.09ng.g-1 - 18.173,21ng.g-1 (dry weight) and the highest concentrations were found in sediments from Site 5 (Salinas da Margarida) and Coqueiros. Studying the proportion of PAHs of high and low molecular weight, the concentration of high molecular weight PAHs had the highest concentrations at all sites and seasons (rainy or dry) investigated. Various diagnostic ratios indicated that the main sources of PAHs in the surface sediments of the estuary of the Paraguaçu river were the combustion of wood, coal, fossil fuels and vegetation, thus indicating a pyrogenic source as the main cause of concentration levels of PAHs in the sediments of the estuary. As the sediment quality guidelines found that as many PAHs (PHE, FLU, Pyr, BaA, Chr, BaP and DBAhA) were above the guideline PEL (probable effects level), level above which adverse effects are expected to occur frequently in marine organisms. The BaA, BaP and DBAhA compounds were above the ERM guideline (effective medium range), a track over which the effects are usually or always observed. The ΣBHPAs were above the PEL website 5 Salinas da Margarida. The ΣAHPAs were above the PEL and ERM in Coqueiros and site 5 of Salinas da Margarida and ΣHPAs was above the PEL in those sampling sites. According to CONAMA 454/2012 the concentrations of the compounds AcNp, AcN, FL, PHE, AN, FLU, Pyr, Chr, BaP, DBAhA and ΣHPAs had their concentrations above Level 1 (threshold below which there is less probability of adverse effects to marine organisms). The BaA, Cri, BaP DBAhA compounds and their concentrations were above Level 2 (threshold above which there is a greater probability of adverse effects to marine organisms). The sites of Coqueiros, Maragogipe, São Roque and site 5 of Salinas da Margarida had concentrations of PAHs above Level 2.
KEYSWORDS: Contamination; Estuaries; PAHs
10
1. INTRODUÇÃO
Os estuários são ambientes altamente dinâmicos, nos quais ocorrem mudanças
constantes em resposta às forçantes naturais (tais como, variação diária da maré,
salinidade, ação do vento) (GARRISON, 2010). Tratam-se de ambientes de transição
entre o oceano e o continente, que apresentam uma grande complexidade devido à
descarga de água doce na parte interna, à entrada de água do mar e ao transporte de
sedimentos em suspensão e substâncias orgânicas e inorgânicas no seu interior
(IGNÁCIO, 2007; GARRISON, 2010). As regiões estuarinas são historicamente
atraentes para aqueles que promovem o desenvolvimento (GARRISON, 2010), tal
como indústrias petrolíferas e navais, pesquisadores de diversas áreas científicas e
órgãos e/ou instituições que lidam com as questões de preservação ambiental desse
ecossistema. Dessa forma, as atividades antrópicas nesses ambientes são inúmeras,
contrastando atividades que exploram as riquezas ambientais, sobretudo a pesca e o
turismo com o desenvolvimento de portos, estaleiros, complexos petroquímicos e
marinas que são costumeiramente dragados para as suas implantações. Além disso,
nesses espaços são verificados também aterros para construção de moradias e
atividades agrícolas (FRAZÃO, 2003; IGNÁCIO, 2007).
Devido às diversas atividades, naturais e, principalmente, antrópicas ocorrentes nas
zonas costeiras, tem-se dado cada vez mais atenção ao comportamento ambiental
dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) nos ambientes estuarinos, por
essas áreas interagirem constantemente com os oceanos, funcionando como meio de
transporte de contaminantes entre esses compartimentos (OROS e ROSS, 2004;
WANG et al., 2008; BARAKAT et al., 2011). As características do ambiente estuarino,
como por exemplo, as altas concentrações de material particulado e matéria orgânica,
exercem um papel importantíssimo no destino dos HPAs, uma vez que estes possuem
característica lipofílica, baixa solubilidade em água e adsorção a partículas e
sedimentos marinhos, tornando-se, portanto, um grupo substâncias químicas que
podem afetar a vida marinha e os seres humanos, através da cadeia trófica
(MENICONI, 2007).
As diversas atividades antrópicas ocorrentes nessas regiões costeiras são comumente
relacionadas a fontes de HPAs nos ecossistemas marinhos, sendo esses,
contaminantes ambientais bastante difundidos (VEIGA, 2003; OROS e ROSS, 2004;
CELINO e QUEIROZ, 2006; MAIOLI et al., 2010; SANTOS, 2011). A origem desses
11
compostos está relacionada a derramamentos de petróleo e seus derivados,
transporte marítimo, escoamento urbano, lançamentos de efluentes industriais e
domésticos ou deposição atmosférica úmida ou seca oriundos da combustão
incompleta de combustíveis fósseis e/ou de madeiras e plantações (VIÑAS et al.,
2010; EKPO et al., 2012; LE BIHANIC et. al., 2014). Existe, portanto, uma diversidade
de processos para entrada de HPAs no sistema marinho, e de acordo com sua origem,
eles podem ser classificados basicamente em: Petrogênicos e pirogênicos (CHEN,
CW e CHEN, CF, 2011; ZHENG et al., 2014). Os HPAs de origem petrogênica são
aqueles caracterizados por estarem presentes no petróleo e, por conseguinte, em
seus derivados; os HPAs de origem pirogênica, resultam da combustão incompleta de
matéria orgânica sob condições de elevada temperatura, baixa pressão e curto tempo
de formação e; os de origem biológica são caracterizados pelos HPAs sintetizados por
organismos vivos (MEIRE et al., 2007). Por possuírem propriedades carcinogênicas,
persistência e acúmulo nos ambientes, a Agência de Proteção Ambiental dos Estados
Unidos (USEPA) inclui 16 HPAs dentro da lista de poluentes prioritários em estudos
ambientais (naftaleno, acenaftileno, acenafteno, fluoreno, fenantreno, antraceno,
fluoranteno, pireno, benzo(a)antraceno, criseno, benzo(b)fluoranteno,
benzo(k)fluoranteno, benzo(a)pireno, indeno(1,2,3-cd)pireno, dibenzo(a,h)antraceno,
benzo(ghi)perileno) (CHEN, CW e CHEN, CF, 2011; LE BIHANIC et. al., 2014; HE et
al., 2014).
1.1. JUSTIFICATIVAS
A Baía de Todos Santos (BTS) apresenta um histórico de contaminação relacionado
às atividades da indústria petrolífera. Mesmo em regiões consideradas preservadas,
como a região do estuário do rio Paraguaçu, que faz parte da maior bacia hidrográfica
desaguando na BTS, tem sido relatado em alguns estudos como os de Veiga (2003) e
CELINO e QUEIROZ (2006), a presença de HPAs de origem petrogênica nos
sedimentos dos manguezais desse estuário. Além disso, Estudos de Impactos
Ambientais (EIA) realizados antes da implementação do Estaleiro Enseada do
Paraguaçu encontrou concentrações de HPAs acima do valor máximo estipulado para
o Nível 1 (limiar abaixo do qual há menor probabilidade de efeitos adversos à biota) e
Nível 2 (limiar acima do qual há maior probabilidade de efeitos adversos à biota)
orientados pelo Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA), na Resolução
344/2004 (revogada na Resolução CONAMA 454/2012) (BAHIA, 2009). Esse estudo
indicou ainda um alto risco de vazamentos acidentais de óleo de embarcações durante
12
as operações de carga e descarga. Tais fatores demonstram a necessidade de se
realizar investigações básicas que diagnostiquem o estado de conservação do
ecossistema manguezal, por formarem regiões sensíveis ou propícias ao acúmulo de
poluentes, sobretudo de HPAs.
O estuário do rio Paraguaçu desempenha um papel fundamental para grande parte da
população ribeirinha, que realiza atividades de subsistência, como a pesca tradicional
e a coleta de mariscos (BAHIA, 2009). O estuário é, também, utilizado como via de
transporte, área para construção de atracadouros, atividades de lazer (VEIGA, 2003;
BAHIA, 2009). A bacia hidrográfica da região tem passado por diversos impactos
ambientais como: atividades de agropecuárias e extrativismo vegetal, desmatamento,
lançamento de efluentes domésticos e industriais, disposição inadequada de resíduos
sólidos, atividade de mineração, além dos impactos causados pelo Estaleiro de São
Roque e o Estaleiro Enseada do Paraguaçu (BAHIA, 2009). Dessa forma, sabendo-se
do histórico de contaminação na BTS e conhecendo as propriedades dos HPAs e suas
vias diversas de contaminação ao ambiente marinho, como via transporte atmosférico
ou aporte fluvial, oriundo de diversas fontes como de óleos de embarcações,
derramamentos de petróleo, queima de combustíveis fósseis e seus derivados, torna-
se relevante a pesquisa desses contaminantes na região em apreço. Isso se faz
necessário para um maior entendimento da distribuição, das possíveis fontes de
contaminação por HPAs e dos níveis de contaminação nos sedimentos de acordo com
as diretrizes de qualidade dos sedimentos orientados no CONAMA e em outros órgãos
governamentais que lidam com as questões ambientais do mundo como a NOAA
(National Oceanic and Atmospheric Administration).
1.2. OBJETIVOS
1.2.1. Objetivo geral
Determinar a distribuição espacial e as fontes de HPAs nos sedimentos superficiais do
substrato das zonas intermareais do estuário do rio Paraguaçu, com desígnio à
avaliação do comprometimento da qualidade ambiental.
13
1.2.2. Objetivos específicos
i. Classificar os níveis de contaminação dos sedimentos segundo as diretrizes de
qualidade orientadas pelas agências e/ou órgão de proteção ambiental do
Brasil e do mundo;
ii. Comparar as concentrações dos HPAs encontradas neste estudo com
trabalhos realizados no Brasil e em outras regiões do mundo;
iii. Caracterizar os sedimentos superficiais do estuário do rio Paraguaçu de acordo
com os parâmetros geoquímicos (como granulometria, carbono orgânico total e
matéria orgânica).
14
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1. HIDROCARBONETOS POLICÍCLICOS AROMÁTICOS
Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) é um dos constituintes do petróleo,
formando uma classe complexa de compostos orgânicos contendo dois a seis (ou até
sete) anéis aromáticos em sua estrutura, sendo formados por carbonos e hidrogênios.
Esses hidrocarbonetos apresentam baixa solubilidade em água e possuem
características lipofílicas, de acordo com o coeficiente de partição octanol-água (log
Kow). Ou seja, há uma maior tendência de associação dos HPAs às fases sólidas,
como os tecidos biológicos, a adsorção a partículas em suspensão e sedimentos
marinhos (OROS e ROSS, 2004; MAIOLI et al., 2010). Os sedimentos superficiais
possuem grande importância na compreensão do transporte e distribuição dos HPAs.
A composição do sedimento, o teor de carbono orgânico (e matéria orgânica) ou o
tamanho de grão influencia no acúmulo de HPAs nos sedimentos (OROS e ROSS,
2004). Segundo Oros e Ross (2004), os HPAs, geralmente, são os principais
componentes da matéria orgânica total extraível presente nos sedimentos dos
ambientes estuarinos. Além disso, os sedimentos de manguezais são caracterizados
por possuírem altas concentrações de matéria orgânica e abundância de detritos,
conferindo a esses locais a capacidade de adsorção e preservação dos HPAs
antropogênicos (VEIGA, 2003).
Os HPAs são um grande grupo de poluentes orgânicos persistentes (POPs), pode
sofrer transporte de longa distância (via transporte atmosférico) e acumulo no meio
ambiente (SUN et al., 2009; CHEN, CW e CHEN, CF, 2011; HE et al., 2014). Devido
aos seus efeitos carcinogênico (IARC, 2010), mutagênico e toxicidade, a USEPA
considera 16 HPAs na lista de poluentes prioritários em estudos ambientais (tabela
2.1). Em função de sua massa molecular, esses HPAs podem ser subdivididos em
duas classes, aqueles com baixos pesos moleculares que possuem dois ou três anéis
aromáticos (Acenaftileno, Acenafteno, Fluoreno, Fenantreno e Antraceno),
considerados petrogênicos; e os de altos pesos moleculares, compostos por quatro a
seis anéis aromáticos (Fluoranteno, Pireno, Benzo(a)antraceno, Criseno,
Benzo(b)fluoranteno, Benzo(k)fluoranteno, Benzo(a)pireno, Dibenzo(a,h)antraceno,
Benzo(ghi)perileno, Indeno(1,2,3-cd)pireno), considerados pirolíticos (ou pirogênicos)
(YUNKER et al., 2002; CELINO e QUEIROZ, 2006, CHEN, CW e CHEN, CF, 2011; HE
et al., 2014).
15
Tabela 2.1- Principais características dos 16 HPAs considerados prioritários em estudos ambientais segundo a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (USEPA, 2014)
Composto Estrutura Abreviatura
Coeficiente
de partição
octanol-água
(LogKow)
Massa molar [g]
Pe
tro
gê
nic
o
Naftaleno
Naf 3,37 128,17
Acenaftileno
AcNf 4,00 152,19
Acenafteno
AcN 3,92 154,21
Fluoreno
FL 4,18 166,22
Fenantreno
FEN 4,57 178,23
Antraceno
AN 4,54 178,23
Pir
olí
tic
o
Fluoranteno
FLU 5,22 202,25
Pireno
Pir 5,18 202,25
Benzo(a)antraceno
BaA 5,91 228,29
Criseno
Cri 5,86 228,29
Benzo(b)fluoranteno
BbF 5,80 252,31
Benzo(k)fluoranteno
BkF 6,00 252,31
Benzo(a)pireno
BaP 6,04 252,31
Dibenzo(a,h)antraceno
DahA 6,75 278,35
Benzo(ghi)perileno
BghiP 6,50 276,33
Indeno(1,2,3-cd)pireno
IP 6,60 276,33
16
Os HPAs permanecem no ambiente por um longo tempo o que demonstra a
importância de se realizar monitoramentos (COTTA et al., 2009). Sua distribuição no
ambiente se dá de acordo com suas propriedades físicas, químicas e características
climáticas. As baixas temperaturas propiciam uma diminuição na eficiência da
degradação fotoquímica e maior acumulação dos HPAs de alto e baixo peso molecular
na atmosfera. Uma alta pluviosidade está correlacionada com altas proporções de
HPAs de baixo peso molecular (MOTELAY – MASSEI et al., 2004). Dessa forma, é
importante realizar estudos para avaliação dos níveis de contaminação dos ambientes
costeiros tanto na estação chuvosa como na estação seca. O conhecimento sobre as
fontes, comportamento e distribuição dos HPAs nos ambiente estuarinos são
primordiais para um melhor controle na identificação das atividades antrópicas
responsáveis pela contaminação e poluições, podendo influenciar na tomada de
decisão quanto ao controle ambiental da região (OROS e ROSS, 2004; CELINO e
QUEIROZ, 2006).
A compreensão do impacto das fontes de emissão específicas, sobre os diferentes
compartimentos do ambiente é fundamental para a avaliação adequada dos riscos e
gerenciamento de riscos. Razões diagnósticas de HPAs podem fornecer uma
ferramenta importante para a identificação das fontes de emissão de poluição para
ecossistema (OROS e ROSS, 2004; TOBISZEWSKI e NAMIEŚNIK, 2012).
2.1.1. Diferenciação de HPAs em amostras ambientais
Diversos processos naturais e antrópicos ocorrentes nas regiões costeiras são
responsáveis pela entrada de HPAs nos ecossistemas marinhos. As principais origens
de HPAs encontrados em sedimentos marinhos costeiros advêm, em geral, de fontes
petrogênicas e pirogênicas. Os HPAs pirogênicos são oriundos, principalmente, de
incêndios florestais, incineração de resíduos e queima de combustíveis fósseis (como
gasolina, diesel e carvão mineral) dando origem a misturas complexas de HPAs
caracterizados por alto peso molecular. Esses HPAs de baixo peso molecular
(petrogênicos) são derivados de hidrocarbonetos de petróleo, e sua presença pode ser
atribuída ao transporte de petróleo / derramamentos, exploração offshore de petróleo e
escoamento de natural de óleo (OROS e ROSS, 2004; JIANG et al., 2009; HE et al.,
2014).
17
Para diferenciar HPAs de origem petrogênicas e pirogênicas em amostras ambientais
têm sido utilizadas diversas proporções de isômeros baseados na relação de
concentrações de HPAs (BUDZINSKI et al., 1997; YUNKER et al. 2002; VEIGA, 2003,
CHEN, CW e CHEN, CF, 2011). Dessa forma, algumas proporções como o fenantreno
/ antraceno (FEN / AN) e o fluoranteno / pireno (FLU / Pir), têm sido utilizadas para
identificar fontes de HPAs em ambientes marinhos (BUDZINSKI et al., 1997; CHEN,
CW e CHEN, CF, 2011). Outras proporções diagnósticas incluem a razão entre o
antraceno / antraceno + fenantreno (AN / AN + FEN), fluoranteno / fluoranteno +
pireno (FLU / FLU + Pir), benzo(a)antraceno / benz(a)antraceno + criseno (BaA / BaA
+ Cri) e indeno(1,2,3-cd)pireno /indeno(1,2,3-cd)pireno + benzo(ghi)perileno (IP / IP +
BghiP), mostrado útil na identificação de fonte de HPAs (YUNKER et al., 2002; Fang et
al., 2007). Além disso, as proporções diagnósticas do benzo(a)antraceno / criseno
(BaA / Cri), benzo(b)fluorantreno / benzo(k)fluorantreno (BbF / BkF), e indeno(1,2,3-
cd)pireno / benzo (ghi)perileno (IP / BghiP), foram utilizados para avaliar a contribuição
relativa dos tipos específicos de combustão, tais como gases de escape de veículos ,
combustão de carvão, incêndios florestais (JIANG et al., 2009). Outra razão bastante
utilizada é o somatório de HPAs de baixo peso molecular / somatório de HPAs de alto
peso molecular (ΣBHPA / ΣAHPA), que por utilizar a soma de todos os HPAs
apresenta uma menor variabilidade nos resultados obtidos por esta razão (VEIGA,
2003; ZHANG et al., 2008, JIANG et al., 2009). A tabela 2.2 mostra as principais
razões diagnósticas com suas faixas limítrofes de identificação das fontes de HPAs no
ambiente marinho.
18
Tabela 2.2- Principais razões diagnósticas com suas faixas limítrofes de identificação das fontes de HPAs
Razão Faixa Classificação da fonte Referências
>10 Petrogênica BUDZINSKY et al.,1997, JIANG et al., 2009;; HE et al., 2014 <10 Pirogênica
<0,1 Petrogênica YUNKER et al., 2002; CHEN, CW e CHEN, CF, 2011 > 0,1 Pirogênica
>1 Pirogênica BUDZINSKY et al.,1997, BAUMARD et al. 1998, QIAO et al., 2006 <1 Petrogênica
<0,4 Petrogênica YUNKER et al., 2002; QIAO et al., 2006, CHEN, CW e CHEN, CF, 2011
0,4-0,5 Pirogênica: queima de combustíveis fósseis
>0,5 Pirogênica: combustão de carvão, grama e madeira
0,2-0,35 Mistura de fontes YUNKER et al., 2002; FANG et al., 2007
<0,2 Petrogênica
>0,35 Combustão (emissões veiculares)
<0,2 Petrogênica YUNKER et al., 2002; FANG et al., 2007
0,2-0,5 Combustão de petróleo
>0,5 Combustão de grama, madeira e de carvão
<0,6 Emissões não-trânsito KATSOYIANNIS et al., 2007, TOBISZEWSKI et al., 2012 >0,6 Emissões de tráfego
<1 Pirogênica ZHANG et al., 2008, YANCHESHMEH et al., 2014 >1 Petrogênica
Legenda: Fen/An: Fenantreno/Antraceno; An/(An+Fen): Antraceno/(Antraceno+Fenantreno); FLU/Pir:
Fluoranteno/Pireno; FLU/(FLU+Pir): Fluoranteno/(Fluoranteno+Pireno); BaA/(BaA+Cri):
Benzo(a)Antraceno/(Benzo(a)Antraceno+Criseno); IP/(IP+BghiP): Indeno(1,2,3-cd)Pireno/(Indeno(1,2,3-
cd)Pireno + Benzo(ghi)Perileno); BaP / BghiP: Benzo(a)Pireno/ Benzo(ghi)perileno, ΣBHPA/ΣAHPA:
somatório dos HPA de baixo peso molecular/ somatório dos HPA de alto peso molecular
2.1.2. Toxicidade dos HPAs
Os HPAs possuem efeitos cancerígenos e mutagênicos com alto potencial de risco a
saúde, pois apresentam elevada estabilidade às diferentes formas de degradação e
provocam elevada toxicidade aos organismos vivos, além da biomagnificação em
organismos marinhos, com elevados riscos a todos os elos da cadeia trófica
(PEREIRA NETTO, 2000; VEIGA, 2003; MAIOLI et al., 2010; IARC, 2010; FLORES-
SERRANO et al., 2014). Dessa forma, a USEPA estabeleceu 16 HPAs como
poluentes prioritários (Tab. 2.1) e vem desenvolvendo métodos para seu
monitoramento no ambiente (USEPA, 2014).
19
Órgãos governamentais como a USEPA, a NOAA, a Canadian Environmental Quality
Guidelines e o CONAMA têm publicado documentos com valores orientadores para
diretrizes de qualidade dos sedimentos visando lidar com as preocupações ambientais
e em resposta aos programas de regulamentação. Vale salientar que o CONAMA, em
sua resolução Nº 454, de 01 de novembro de 2012, estabelece as diretrizes gerais e
os procedimentos referenciais para o gerenciamento do material a ser dragado em
águas sob jurisdição nacional. Essas diretrizes foram adotadas para muitos
contaminantes potencialmente tóxicos baseados em análises empíricas da química
dos sedimentos combinados com dados biológicos de campo, ou seja, os efeitos
biológicos observados foram correlacionados com concentrações moderadas de
determinados poluentes e, assim, os limiares de toxicidade foram determinados para
esses poluentes (LONG et al., 1998; BUCHMAN, 2008, CHEN, CW e CHEN, CF,
2011; YANCHESHMEH et al., 2014; FLORES-SERRANO, 2014).
Mediante aos conjuntos de dados reunidos por esses órgãos (ou agências) tem-se as
principais diretrizes normalmente utilizadas para classificação de sedimentos
superficiais de água doce, marinha ou estuarinas, tal como:
i. TEL, nível de efeitos limiar (threshold effects level), que representa o limiar de
concentração abaixo do qual não há risco potencial de efeitos adversos;
ii. PEL, nível de efeitos provável (probable effects level), que representa o nível
acima do qual se espera que efeitos adversos ocorram frequentemente;
iii. ERL, limite inferior (effects range-low), que representa a concentração mínima
acima da qual efeitos adversos começam a serem observados na biota
marinha (abaixo do qual efeitos adversos raramente ocorrem); e
iv. ERM, limite médio (effective range medium), ou seja, faixa acima da qual os
efeitos são geralmente ou sempre observados.
Os valores orientadores no ISQG (Interim sediment quality guideline), da Canadian
Environmental Qality Guidelines, sãos usados quando dados são limitados e visando
proteger todas as formas de vida marinha, em todos os aspectos de seus ciclos de
vida e por um tempo de exposição às substâncias químicas indefinidas. As
concentrações de HPAs estabelecidos no ISQG corresponderam aos mesmos valores
orientados no TEL. O Nível 1 (limiar abaixo do qual há menor probabilidade de efeitos
adversos à biota) e Nível 2 (limiar acima do qual há maior probabilidade de efeitos
adversos à biota). Esses índices são orientados na resolução 454/12 do CONAMA,
são de acordo com as concentrações estabelecidas no ERL e ERM, respectivamente,
exceto para quatro compostos (BaA, Cri, BaP e DBahA), que tem seus limites de
20
concentração atualizados de acordo com a Environmental Canada and Ministère du
Développement durable, de l’Environnement et des Parcs du Québec, 2008. A tabela
2.3 e tabela 2.4 mostram valores orientadores da concentração de 12 dos 16 HPAs,
alvo do presente estudo, para sedimentos marinhos pelas principais agências de
proteção ambiental.
Tabela 2.3- Valores orientadores de concentrações de HPAs em sedimentos marinhos (peso seco)
fornecidos pela NOAA dos EUA (NOAA Squirts) e classificação quanto aos efeitos carcinogênicos ao homem (IARC)
TEL
[ng/g] PEL
[ng/g] ERL
[ng/g] ERM
[ng/g]
HPA EFEITOA SDC SMA SDC SMA SMA SMA
Naf Não carcinogênico 34,6 34,6 391 391 160 2100
AcNf - 5,87 5,87 128 128 44 640
AcN - 6,71 6,71 89,9 88,9 16 500
FL Não carcinogênico 21,2 21,2 144 144 19 540
FEN Não carcinogênico 41,9 86,7 515 544 240 1500
AN Não carcinogênico 46,9 46,9 245 245 85,3 1100
FLU - 111 113 2355 1494 600 5100
Pir Não carcinogênico 53 153 875 1398 665 2600
BaA Carcinogênico 31,7 74,8 385 692,53 261 1600
Cri Fracamente carcinogênico 57,1 862 862 846 384 2800
BbF Fortemente carcinogênico - - - - -
BkF - - - - - -
BaP Fortemente carcinogênico 31,9 88,8 782 763 430 1600
IP Carcinogênico - - - - -
DBahA Fortemente carcinogênico 6,22 6,22 135 135 63,4 260
BghiP Não carcinogênico - - - - - -
ΣBHPA - - 312 - 1442 552 3160
ΣAHPA - - 655 - 6676 1700 9600
ΣHPA - - 1684 - 16770 4022 44792
Fonte: (BUCHMAN, 2008) Legenda: TEL= Nível limite de efeito; ERL= Limite inferior (effective range
low); ERM= Limite médio (effective range medium); PEL= probable effects level. A: IARC (International
Agency for Research on Cancer), SDC= Sedimento de água doce, SMA= Sedimento de água marinha
21
Tabela 2.4- Valores orientadores de concentrações de HPAs em sedimentos marinhos (peso seco) fornecidos pela Canadian Environmental Quality Guidelines e pela resolução CONAMA 454/2012
HPAs
Canadian Environmental Quality Guidelines
Conama 454/2012
ISQG [ng/g] PEL [ng/g] Nível 1 [ng/g] Nível 2 [ng/g]
SDC SAM SDC SAM SDC S/S SDC S/S
Naftaleno 34,6 34,6 391 391 34,6 160 391 2100
Acenaftileno 5,87 5,87 128 128 5,87 44 128 640
Acenafteno 6,71 6,71 88,9 88,9 6,71 16 88,9 500
Fluoreno 21,2 21,2 144 144 21,2 19 144 540
Fenantreno 41,9 86,7 515 544 41,9 240 515 1500
Antraceno 46,9 46,9 245 245 46,89 85.3 245 1100
Fluoranteno 111 113 2355 1494 111 600 2355 5100
Pireno 53 153 875 1398 53 665 875 2600
Benzo(a)antraceno 31,7 74,8 385 693 31,7 280 385 690
Criseno 57,1 108 862 846 57,1 300 862 850
Benzo(b)fluoranteno - - - - - - - -
Benzo(K)fluoranteno - - - - - - - -
Benzo(a)pireno 31,9 88,8 782 763 31,9 230 782 760
Indeno(1,2,3-cd)pireno - - - - - - - -
Dibenzo(a,h)antraceno 6,22 6,22 135 135 6,22 43 135 140
Benzo(ghi)perileno - - - - - - -
Σ16HPAs - - - 979,8 3930* - -
*Somatório em relação aos 16 HPAs prioritários pela USEPA. Legenda: SDC= Água doce, SAM=
Sedimento de água marinha, S/S= Salina/salobra, ISQG= Interim sediment quality guideline
22
3. ÁREA ESTUDO
A área de estudo está localizada no estuário do rio Paraguaçu no extremo oeste da
Baía de Todos os Santos (BTS). O rio Paraguaçu, com 55,317 Km², é considerado
principal afluente da sub-bacia do sistema da bacia de drenagem da BTS que tem
60,500 Km2. O estuário do rio Paraguaçu é composto por três setores: pelo baixo
curso do rio (com 16 km de comprimento e profundidade média de 1 m), pela Baía do
Iguape (com 76,1 km² e uma área intermareal de 53,7%) e pelo canal de Paraguaçu
(com 18 km de comprimento e uma profundidade média de 10 m), que estabelece uma
ligação entre a Baía do Iguape e a Baía de Todos os Santos, com a presença de uma
área de manguezal de largura de 28 km² (Fig. 3.1) (GENZ, 2006).
Figura 3.1- Localização do rio Paraguaçu, Baía de Todos os Santos, Bahia, Brasil
Fonte: Adaptado de Genz (2006)
O regime de entrada de água doce para o baixo curso do rio Paraguaçu foi alterado
significativamente com a construção da Barragem Pedra do Cavalo, na década de
1980. A vazão média anual para o estuário do rio Paraguaçu é de 62,4 m³/s, com
máxima vazão de 221,7 m³/s, com as maiores vazões registradas no período chuvoso
na bacia de drenagem (em oposição ao estuário do rio Paraguaçu, que tem o período
seco) com frequentes cheias entre dezembro e março (GENZ, 2006).
23
O clima na região do estuário do rio Paraguaçu pertence à classe As’ (Köppen),
quente e úmido, com chuvas de outono-inverno. A precipitação anual na região varia
entre 1200 mm na Barragem Pedra do Cavalo, em Cachoeira, e 1600 mm na saída do
Canal do Paraguaçu, na BTS (GENZ, 2006). De acordo com os dados obtidos no
Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), o período de seis meses antes da primeira
amostragem até o dia da última amostragem do presente estudo, houve uma
precipitação acumulada de 800 mm aproximadamente (24/01/2013 a 24/01/2014)
(INMET, 2014).
A temperatura média anual na região do estuário é de 24 ºC, com a média mensal
mínima de 21 ºC e a máxima de 26 ºC. Os meses de novembro a março são os que
apresentam maiores temperaturas, enquanto que julho e agosto exibem as menores
temperaturas. O clima da região é marcado por um período chuvoso, que vai de abril a
setembro, com umidade relativa do ar (UR) variando de 78% a 85%. O período seco
se estende de outubro a março, com umidade UR variando de 72% a 75% (Fig. 3.2)
(INMET, 2014).
Figura 3.2- Representação gráfica da precipitação e umidade, obtido a partir das Normais Climatológicas do INMET para a Estação de Salvador, Bahia
Fonte: INMET, acessado em 2014
O padrão médio de vento no litoral da Bahia, no período de 1961 a 1990, medido a
partir da estação meteorológica de Salvador (Ondina), foi preferencialmente SE. A
Baía de Todos os Santos apresenta um padrão de ventos diários de fortes brisas
marinhas de sudeste, que se iniciam de manhã e intensificam-se à tarde, e de brisas
continentais calmas de nordeste, que se iniciam à noite e se intensificando na
24
madrugada, sendo que essas brisas são mais comuns no verão (LESSA et al., 2009).
A figura 3.3 mostra as normais climatológicas mensais de alguns meses (janeiro, abril,
julho e dezembro), com os padrões de ventos na região (direção e intensidade).
Observa-se a inversão da direção do vento em dezembro de Sudeste para Leste.
Figura 3.3- Normais climatológicas mensais da direção e intensidade do vento a 10 metros, com destaque no retângulo a área do presente estudo
Fonte: INMET, acesso em 2014
As marés na região são classificadas como semidiurnas e tem influência em toda a
área de estudo, propagando pela Baia de Todos os Santos e chegando a até o limite
da cidade de Cachoeira (LESSA et al., 2001). Segundo Genz (2006), a preamar em
Cachoeira apresenta uma defasagem de tempo média de 1,5 horas daquela
observada no Oceano Atlântico em Salvador.
25
4. MATERIAIS E MÉTODOS
Para realização do presente estudo foram realizadas duas campanhas amostrais. A
primeira saída de campo foi realizada em 18 de julho de 2013, durante o período
chuvoso. A segunda coleta efetivou-se em 24 de janeiro de 2014, durante o período
seco, nas mesmas estações amostrais. Foram escolhidos, previamente, de acordo
com as facilidades de acesso, seis pontos de coleta através da análise de imagens de
satélite, mapas e conhecimento da região. A figura 4.1 mostra a localização dos seis
sítios de amostragens localizados na zona intermareal do estuário do rio Paraguaçu
(adaptado de HADLICH e UCHA, 2008). Os sítios estão localizados nas cidades de
Cachoeira/São Felix (12°35’36.465’’ S e 38°59’10.416’’ O), Coqueiros (12°42’38.575’’S
e 38°56’11.729’’ O), Maragogipe (12°46’48.205’’ S e 38°54’32.360’’ O), São Roque
(12°51’7.517’’ S e 38°50’33.020’’ O), Salinas da Margarida sítio 5 (12°52’10.845’’ S e
38°45’44.511’’ O) e Salinas da Margarida sítio 6 (12°51’52.795’’ S e 38°45’28.170’’ O).
Nesta última, foram feitos dois pontos, sendo um mais interno (próximo a uma saída
de efluentes doméstico da cidade) e o outro mais frontal a Baía de Todos os Santos
(mais afastado da cidade).
Figura 4.1- Mapa de localização dos seis sítios de amostragem (triângulos vermelhos), estações
enumeradas de #1= Cachoeira/São Felix, #2= Coqueiros, #3= Maragogipe, #4= São Roque, #5= Salinas da Margarida, #6= Salinas da Margarida
Fonte: Adaptado de Hadlich e Ucha (2008)
26
As coordenadas de cada ponto foram georreferenciadas, utilizando-se de um aparelho
Global Position System (GPS). Nos sítios de amostragem, com uma sonda
multiparâmetros (marca HORIBA e modelo D-54), foram monitorados in situ os
parâmetros físico-químicos da água do estuário (pH, Eh, temperatura, salinidade e
oxigênio dissolvido). Esses parâmetros físico-químicos não serão correlacionados nas
análises estatísticas, pois foram medidos na água do estuário.
A figura 4.2 e figura 4.3 apresentam algumas imagens e características dos sítios de
amostragem localizado no estuário do rio Paraguaçu. No sítio 01 a amostragem foi
feita nas mediações da BR 101 e do início da cidade de Cachoeira/São Felix, logo
após a barragem Pedra do Cavalo (fig. 4.2 A). O sítio 02 está localizado em
Coqueiros, onde foi observado lançamentos de efluentes e lixos sobre o manguezal
(fig 4.2 B). O sítio 03 está localizado na cidade de Maragogipe, na Baia de Iguape, ao
lado de um cais com estrutura compacta de concreto sobre o manguezal o que
permite a circulação de veículos sobre a estrutura (fig. 4.2 C e D).
Figura 4.2- Imagem dos sítios amostrais no estuário do rio Paraguaçu
Fonte: Autor (2014) (fig. 4.2 A, C, D) e Google Maps (fig. 4.2, D)
27
O sítio 04, localizado em São Roque, ao lado do Estaleiro São Roque, onde foi
observadas barreiras de contenção (seta vermelha) no entorno da estrutura utilizada
contra possíveis vazamentos de óleo (fig. 4.3, E). O sítio 05, localizado em Salinas da
Margarida, se encontrava protegido por um banco de areia (fig. 5.3, F), apresentava
pequenas saídas de efluentes além de ser atracadouro de pequenas embarcações
motorizadas e não motorizadas (fig. 4.3, G). O sítio 06, também, em Salinas da
Margarida, está localizado numa região mais frontal a BTS e afastada do centro
urbano, mas ainda no limite urbano (fig. 4.3, H).
Figura 4.3- Imagem dos sítios amostrais no estuário do rio Paraguaçu
Fonte: Autor (2014)
4.1. PROCEDIMENTO DE AMOSTRAGEM, ACONDICIONAMENTO E SECAGEM
DAS AMOSTRAS
A figura 4.5 mostra o desenho amostral para o procedimento de amostragem in situ,
análises físico-químicas e fase de escritório. Na amostragem in situ foi realizada uma
28
coleta sistemática nos sedimentos superficiais da zona intermareal (0,0 a 5,0 cm de
profundidade) do estuário em cada um dos seis sítios. Utilizou-se uma colher metálica
recolhendo as amostras dos sedimentos sistematicamente e dispondo-as em uma
travessa de vidro onde esses sedimentos foram homogeneizados (Fig. 4.4, A). Após
esse procedimento coletou-se as amostras em triplicatas, essas amostras foram
acondicionadas e vedadas em recipientes de alumínio previamente descontaminados
com diclorometano e identificadas. Cada amostra apresentou uma massa de
aproximadamente 250 gramas. As amostras foram, então, armazenadas em recipiente
térmico com gelo (Fig. 4.4, B), e levadas ao laboratório do Núcleo de Estudos
Ambientais, Instituto de Geociências, Universidade Federal da Bahia, onde foram
armazenadas definitivamente em freezer para o congelamento e posterior
procedimento analítico.
Figura 4.4- Marisqueiras identificadas na área de estudo realizando coleta de mariscos em Salinas da Margarida (A e B) e Coleta e armazenamento das amostras (C e D)
Fonte: Autor (2014)
As análises físico-químicas iniciaram após as amostras de sedimentos terem sido
congeladas. Os sedimentos foram levados a um liofilizador (marca Liotop e modelo
L108) e foram secos por um período de cinco dias aproximadamente. Após esse
procedimento os sedimentos de cada amostra foram desagregados em um almofariz,
utilizando-se um pistilo de porcelana e em seguida peneirados através de uma peneira
metálica de 2mm. Em seguida foram acondicionadas em potes de vidros fechados e
preparadas para os procedimentos analíticos seguintes, como: extração Soxhlet para
análise dos HPAs, Carbono Orgânico Total e Granulometria (Fig. 4.5).
29
Figura 4.5- Figura esquemática do procedimento amostral e analítico.
Legenda: E.S= Estação seca; E.C= Estação chuvosa; COT= carbono orgânico total, MO: Matéria orgânica HPA: hidrocarbonetos policíclicos aromáticos; GC-MS= Gas chromatography–mass spectrometry.
4.2. ANÁLISE GRANULOMÉTRICA
A avaliação da constituição granulométrica dos sedimentos foi via calcinação e
realizada num analisador de partículas com difração a Laser Modelo CILAS 1064 (vide
fluxograma com a descrição dos passos da metodologia, Apêndice A). Em função dos
resultados obtidos nessas análises, as frações granulométricas foram classificadas em
areia grossa, areia média, areia fina, areia muito fina, silte e argila através do software
GRADISTAT V 5.0® (GARCIA et al., no prelo).
30
4.3. DETERMINAÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICA (MO) E CARBONO ORGÂNICO
TOTAL (COT)
Os procedimentos para determinação da matéria orgânica (MO) e carbono orgânico
total (COT) nos sedimentos foram realizados de acordo com o método descrito no
manual da EMBRAPA (2009).
Para análise da MO nas amostras, foram utilizados 0,500 g de sedimento de cada
amostra que foram colocados em erlenmeyers de 500 mL. Acrescentou-se 10 mL de
solução padrão de dicromato de potássio (K2Cr207) a 1,0 N e 20 mL de uma solução
contendo ácido sulfúrico (H2SO4) com sulfato de prata (Ag2SO4) [2,5 g.L-1]. Em seguida
fez-se agitação por um minuto, para garantir a mistura íntima sedimento com os
reagentes. Fez-se repouso por 30 minutos. Adicionou-se 0,2 g de fluoreto de sódio
(NaF), 10 mL de ácido fosfórico (H3PO4) concentrado, 200 mL de água destilada e 0,5
mL do indicador difenilamina e titulou-se com uma solução de sulfato ferroso
amoniacal 0,5 N até a solução apresentar uma coloração verde brilhante (EMBRAPA,
2009). Foram realizadas três réplicas aleatórias das amostras e feito uma prova em
branco com os reagentes usados para cada lote de 10 amostras.
4.3.1. Cálculos realizados para obtenção do COT
% de Matéria orgânica facilmente oxidável:
(
)
S = volume de sulfato ferroso gasto na titulação do branco (mL)
T= volume de sulfato ferroso gasto na titulação da amostra (mL)
F= Fator derivado da seguinte forma:
( )(
)
Foi adotado o fator de conversão da matéria orgânica (MO) para carbono orgânico
igual a 1,724. Este fator é baseado no pressuposto que a matéria orgânica apresenta
58% de carbono. Sendo assim, temos o seguinte razão:
31
4.4. EXTRAÇÃO SOXHLET PARA DETERMINAÇÃO DE HPA EM SEDIMENTOS
Para a determinação dos HPAs nos sedimentos foram realizadas extrações do tipo
Soxhlet. A extração foi realizada com o solvente diclorometano (DCM) ultrapuro da
Merck®. A montagem e procedimento da extração seguiram as seguintes etapas:
i. Foram feitos cartuchos, utilizando filtros de celulose, dobrando uma das
extremidades e grampeando-as. Em seguida, pesou-se dentro dos cartuchos,
aproximadamente 15,0000 g do sedimento de cada uma das amostras, dobrou-
se e grampeou completamente os cartuchos;
ii. Cada cartucho com a amostra foi introduzido no interior do aparelho Soxhlet
ficando totalmente submerso no DCM, a cada ciclo da extração;
iii. Em seguida, o aparelho de Soxhlet foi acoplado ao balão de fundo redondo e
ao condensador. O balão de fundo redondo continha 80 mL de DCM e fios de
cobre em forma de espirais previamente limpos com DCM. Foram colocados
fios de cobre nas amostras de sedimento para eliminação do enxofre livre,
possivelmente presente no sedimento, que poderia interferir nas análises por
cromatografia em fase gasosa;
iv. Cada extração ocorreu por no mínimo 2 horas e no máximo 3,5 horas até
quando o solvente mais a amostra no aparelho de Soxhlet apresentava a
característica totalmente transparente.
Essa metodologia foi adaptada do método 3540C da USEPA, no Laboratório de
Estudos do Petróleo, na Universidade Federal da Bahia (LEPETRO/UFBA). Segundo
esse método adaptado, a aparência transparente da amostra após duas horas de
extração indica a extração completa do analito de interesse (HPAs).
Após as extrações, os extratos de cada amostra seguiram os seguintes
procedimentos:
i. Concentrou-se a amostra em um rotaevaporador a vácuo, em banho de 30 ºC,
modelo R-215 da Büchi, a um volume de 500 µL aproximadamente;
ii. Transferiu-se com DCM para vials com capacidade de 2 mL, utilizando-se
pipetas de Pasteur de vidro acopladas a tetinas;
iii. Levou-se as amostras a secura com fluxo de nitrogênio, grau analítico, a 5 psi
de pressão;
32
iv. Diluiu-se os extratos com 500,0 µL de DCM, utilizando-se seringa analítica de
vidro; e
v. Tampou-se e encaminhou para determinação dos HPAs através da
Cromatografia em Fase Gasosa Acoplada a Espectrometria de Massa (GC-
MS).
As amostras de HPAs dos sedimentos foram analisadas em um cromatógrafo a gás da
marca Shimadzu modelo GCMS-QP2010 Plus equipado com coluna capilar HP 5MS
(30 m de comprimento, 0,25mm de diâmetro e 0,25µm de filme) e detector de
ionização de chama (GC-MS). As condições cromatográficas foram: temperatura do
injetor de 250°C, temperatura inicial do forno a 45°C (por 2 minutos) numa rampa de
5,5°C min-1 até 250°C por 30 minutos. O Hélio foi usado como gás carreador a uma
vazão de 2,0mL min-1, e um Split de 10:1.
4.5. IDENTIFICAÇÃO DE FONTES DE HPA
Para identificação das fontes de HPAs nos sedimentos superficiais do estuário do rio
Paraguaçu, foram utilizados os principais índices diagnósticos de HPAs empregados
na literatura.
4.5.1. Razões diagnósticas para origens dos HPAs
Para corroborar na identificação das fontes de HPAs em amostras ambientais têm sido
utilizadas muitas razões moleculares de HPAs, que diferenciam fontes petrogênicas e
pirogênicas (WANG et al., 1999; YUNKER et al., 2002; VEIGA, 2003; FANG et al.,
2007; CHEN, CW e CHEN, CF, 2011). No presente estudo foram utilizadas as razões
diagnósticas entre HPAs como:
fenantreno / antraceno (FEN / AN), fluoranteno / pireno (FLU / Pir), antraceno /
antraceno + fenantreno (AN / AN + FEN), fluoranteno / fluoranteno + pireno (FLU / FLU
+ Pir), benzo(a)antraceno / benz(a)antraceno + criseno (BaA / BaA + Cri),
indeno(1,2,3-cd)pireno /indeno(1,2,3-cd)pireno + benzo(ghi)perileno (IP / IP + BghiP),
benzo(a)antraceno / criseno (BaA / Cri), benzo(b)fluorantreno / benzo(k)fluorantreno
(BbF / BkF), indeno(1,2,3-cd)pireno / benzo (ghi)perileno (IP / BghiP) e o somatório de
HPAs de baixo peso molecular / somatório de HPAs de alto peso molecular (ΣBHPA /
ΣAHPA) (vide tab. 2.2)
33
A interpretação dos dados, obtidos nas duas campanhas amostrais, foi realizada
levando-se em consideração cada uma das relações entre os HPAs (Tab. 2.2).
Entretanto, verificou-se ainda a interpretação através de diagramas cruzados das
razões diagnósticas de HPAs, pois esse tipo de abordagem permite uma melhor
estimativa das fontes dos HPAs no ambiente marinho (BUDZINSKY et al.,1997,
YUNKER et al., 2002; VEIGA, 2003; CHEN, CW e CHEN, CF, 2011). Os diagramas
das razões diagnósticas utilizadas foram: O Fen / An versus FIA / Pir; o IP / (IP +
BghiP) versus BaA / (BaA + Cri); FLU / (FLU + Pir) versus BaA / (BaA + Cri); IP / (IP +
BghiP) versus FLU / (FLU + Pir); e An / (An + Fen) versus FLU / (FLU + Pir).
4.6. ANÁLISE ESTATÍSTICA
A análise de multivariáveis dos dados de concentração de HPAs, percentual de cada
fração granulométrica, percentual de carbono orgânico total (%COT) e percentual de
matéria orgânica (%MO) aplicada neste estudo foi realizada com base em análise de
componentes principais (PCA) e correlação de Pearson. Para os HPAs que tiveram
suas concentrações abaixo do limite de detecção do método, atribuiu-se um valor que
correspondia à metade do limite de detecção, ou seja, 0,50 ng.g-1. Desta forma, os
seguintes dados analíticos foram levados em consideração:
i. a soma da concentração dos 16 HPAs (ΣHPAs);
ii. a soma da concentração dos seis HPAs de baixo peso molecular (ΣBHPAs),
isto é, Naf, AcNf, AcN, Fl, FEN e AN;
iii. a soma da concentração dos 10 HPAs com alto peso molecular (ΣAHPAs), i.e.,
FLU, Pir, BaA, Cri, BbF, BkF, BaP, IP, DBahA e BghiP;
iv. o percentual das frações granulométrica do sedimento, i.e., areia grossa, areia
média, areia fina, areia muito fina, silte e argila;
v. a porcentagem de matéria orgânica (%MO); e
vi. a porcentagem de carbono orgânico total (%COT).
34
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1. CARACTERIZAÇÃO DA ÁGUA DO ESTUÁRIO
Na tabela 5.1 são apresentados os dados dos parâmetros físico-químicos da água
medidos in situ, no estuário do rio Paraguaçu. Os valores obtidos foram comparados
com as diretrizes classificatórias da Resolução CONAMA 357, de 17 de março de
2005, que dispõe sobre a classificação dos corpos d’água e diretrizes ambientais para
seu enquadramento. O sítio de Cachoeira, de acordo com a salinidade, é classificado
como ambiente de água doce. O pH e o oxigênio dissolvido (OD) estão dentro dos
padrões de qualidade nesse sítio. Os sítios de Coqueiros e Maragogipe são
classificados como ambiente de águas salobras. São Roque e Salinas da Margarida
são classificados como ambiente de águas salinas. O pH, OD estão de acordo com os
padrões de qualidade para os sítios, exceto o OD em Salinas da Margarida, que se
encontrava abaixo do limite estabelecidos na resolução.
Tabela 5.1- Parâmetros físico-químicos da água medidos in situ no estuário do rio Paraguaçu
Sítio Hora pH Eh (mV) OD mg.L-1
Sal. (PSU) T °C
EC ES EC ES EC ES EC ES EC ES EC ES
Cachoeira 10:42 16:00 8,08 7,22 -66,1 279 6,29 6,19 0 0,2 25,3 27,6
Coqueiros 12:05 15:15 8,25 7,80 -77,6 210 8,00 9,43 20 14,9 25,1 31,6
Maragogipe 13:00 13:12 8,10 7,75 -72,0 200 7,02 7,30 27 29,8 28,4 31,1
São Roque 16:00 12:00 8,11 7,74 -69,0 201 6,72 8,02 30 34,6 24 29,9
Salinas da
Margarida 17:25 10:17 7,56 7,75 -38,3 231 5,44 7,53 35 37 25,2 29,8
Legenda: PSU = Unidades Práticas de Salinidade (Practical Salinity Units); EC = Estação chuvosa, ES =
Estação seca, OD = Oxigênio dissolvido, Sal.= Salinidade, T= Temperatura em graus centígrados
5.2. CARACTERIZAÇÃO DOS SEDIMENTOS
A caracterização do sedimento superficial da zona intermareal do estuário do rio
Paraguaçu, foi realizada de acordo com os percentuais da granulometria (fig. 5.1),
carbono orgânico total (COT) (fig. 5.2) e da matéria orgânica (MO) (fig. 5.3).
Com relação a distribuição das frações sedimentares média, apresentada na figura
5.1, verifica-se um predomínio das frações areia na maior parte da área amostrada. A
composição do sedimento com a fração areia grossa variou de 17,20% em São Roque
a 66,96% em Cachoeira, ambas na estação seca de amostragem. Quanto a
35
composição do sedimento pela soma de silte e argila verificou-se uma variação de
0,91% em São Roque a 35,91% em Coqueiros, ambas na estação seca, tendo o
predomínio do silte sobre a argila em todos os sítios e estações (seca e chuvosa). A
fixação de contaminantes por compostos orgânicos é muitas vezes relacionada a
granulometria dos sedimentos mais finos nos ambientes marinhos, ou seja, ambientes
com predomínio de sedimento mais finos. Além disso, havendo fontes de
contaminação tornam-se mais vulneráveis a contaminação orgânica (VEIGA, 2003;
OROS e ROSS, 2004).
Figura 5.1- Granulometria dos sedimentos (valor médio) coletados nas estações seca e chuvosa na zona intermareal do estuário do rio Paraguaçu
Legenda: CAC: Cachoeira; COQ: Coqueiros; MAR: Maragogipe; SR: São Roque; SM 5: Salinas da
Margarida sítio 5; SM 6: Salinas da Margarida sítio 6; ES= Estação seca; EC= Estação chuvosa
Na figura 5.2 e figura 5.3 encontram-se os valores médios percentuais de MO e de
COT nas amostras de sedimentos. Os valores de MO dos sedimentos superficiais do
substrato da zona intermareal variou entre 0,38% - 3,00% em São Roque e Salinas da
Margarida sítio 5, respectivamente. O COT variou entre 0,22% - 1,74% em São Roque
e Salinas da Margarida sítio 5, respectivamente. Os maiores percentuais de MO e
COT nos sedimentos superficiais do estuário do rio Paraguaçu foram obtidos nas
estações chuvosas (Fig. 5.2 e Fig. 5.3). Esse padrão de distribuição deve estar
relacionado, entre outras coisas, ao escoamento urbano que pode transportar material
orgânico para os estuários, sobretudo quando os locais estiverem próximos a saídas
de efluentes. Além disso, quando há uma maior disponibilidade de nutrientes e
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
CACEC
CACES
COQEC
COQES
MAREC
MARES
SREC
SRES
SM 5EC
SM 5ES
SM 6EC
SM 6ES
Gra
nu
lom
etr
ia (
%)
% Argila % Silt % Areia muito fina % Areia Fina % Areia Media % Areia Grossa
36
incidência luminosa, a produtividade biológica é costumeiramente mais elevada e, por
ser essa uma região tropical, normalmente a incidência de luz não é um fator limitante
a produtividade primária. Santos (2012) também encontrou esse mesmo padrão de
distribuição do COT, tendo as maiores concentrações na estação chuvosa para os
sedimentos superficiais de manguezais da Ilha de Itaparica, na Baía de Todos os
Santos. Comparando os resultados obtidos no presente estudo com aqueles obtidos
por Trindade (2011) para o mesmo estuário, verifica-se um aumento do percentual de
COT na região. Confrontando os resultados obtidos, com aqueles fornecidos por Veiga
(2003), na BTS, verifica-se percentuais maiores do que os obtidos nesse estudo (Tab.
5.2).
Figura 5.2- Porcentagem de contribuição da matéria orgânica (MO%) presente nos sedimentos superficiais da zona intermareal, nas massas das amostras (estações seca e chuvosa)
Figura 5.3- Porcentagem de contribuição do carbono orgânico total (%COT) presente nos sedimentos
superficiais da zona intermareal, nas massas das amostras (estações seca e chuvosa)
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
Cachoeira Coqueiros Maragogipe São Roque Salinas daMargarida 5
Salinas daMargarida 6
%
Estação chuvosa Estação seca
% MO
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
Cachoeira Coqueiros Maragogipe São Roque Salinas daMargarida 5
Salinas daMargarida 6
%
Estação chuvosa Estação seca
% COT
37
Tabela 5.2- Comparação de carbono orgânico total (COT) em sedimentos de locais próximos ao estuário do rio Paraguaçu
Local Percentual de COT Referência
Estuário do rio Paraguaçu - BA 0,38 – 3,00 Presente estudo
Estuário do rio Paraguaçu-BA 0,15 – 0,61 TRINDADE, 2011
Ilha de Itaparica - BA 0,09 – 2,05 SANTOS, 2012
Baía de Todos os Santos 2,24 – 4,18 VEIGA, 2003
5.3. DISTRIBUIÇÃO E TOXICIDADE DOS 16 HPAS PRIORITÁRIOS EM
ESTUDOS AMBIENTAIS
Neste estudo foram analisados os 16 HPAs listados pela EPA dos EUA como
prioritários para serem monitorados em estudos ambientais. Todos os compostos
foram detectados com o método utilizado para a maioria das amostras analisadas.
Todavia, o naftaleno e o acenafteno tiveram sua ocorrência detectável em três das
seis estações de amostragem; o acenaftileno e fluoreno foram detectados em quatro
estações; o dibenzo(a,h)antraceno em cinco estações; e o fenantreno, antraceno,
fluoranteno, pireno, benzo(a)antraceno, criseno, benzo(b)fluoranteno,
benzo(k)fluoranteno, benzo(a)pireno, indeno(1,2,3-cd)pireno, dibenzo(a,h)antraceno e
benzo(ghi)perileno foram detectados em todas as seis estações de amostragem
(Apêndice B).
A Figura 5.4 apresenta a distribuição do somatório da concentração dos 16 HPAs
(ΣHPAs) encontrados nas amostras de sedimentos dos seis sítios analisados. A
concentração do ΣHPAs variou de 250,09 ng.g-1 a 18.173,21 ng.g-1, peso seco, em
Cachoeira na estação chuvosa e Salinas da Margarida # 5 na estação seca,
respectivamente. As concentrações mais elevadas do ΣHPAs foram detectadas em
sedimentos coletados no sítio de Coqueiros na estação chuvosa e nos sítios de
Salinas da Margarida #5 nas estações chuvosa e seca. As concentrações da ΣHPAs
apresentaram um padrão de menores concentrações na estação chuvosa e maiores
concentrações na estação seca, exceto no sítio de Coqueiros que apresentou maiores
concentrações na estação chuvosa. Essa diferença do padrão geral verificado em
Coqueiros pode estar relacionada à amostragem realizada na primeira campanha, na
estação chuvosa, onde foram coletados os sedimentos do manguezal próximo a
moradias sem saneamento básico. Além disso, foi verificado, lançamento de efluentes
na região.
38
Diferentemente, na segunda campanha (estação seca) não foi possível amostrar
exatamente no mesmo ponto devido às condições de maré, sendo amostrado,
portanto em um ponto da região menos antropizada, de acordo com o diagnóstico de
campo. As altas concentrações de HPAs encontradas em Salinas da Margarida devem
estar também, relacionadas à localização desse sítio, próximo ao centro urbano, onde
se verificou saídas de efluentes e atracadouros com diversas embarcações
motorizadas. Quanto ao padrão de maiores concentrações verificado na estação seca
deve estar relacionado ao transporte atmosférico. Segundo Oros e Ross (2004) a
deposição atmosférica no estuário de San Francisco tem papel importante como via de
transporte de HPAs para os sedimentos da região.
Figura 5.4- Classificação da contaminação pelos 16 HPAs prioritários pela USEPA em estudos
ambientais, investigados nos sedimentos superficiais do estuário do rio Paraguaçu (estação chuvosa e estação seca)
Para as concentrações dos 16 HPAs individuais, estudados nos sedimentos
superficiais do estuário do rio Paraguaçu, foi verificada uma grande variação entre os
sítios, indo desde não detectável (0,00 ng.g-1 peso seco) a 2.846,56 ng.g-1 peso seco.
A figura 5.5 (A-F) mostra a distribuição da concentração média obtida de cada um dos
HPAs individuais para os seis sítios de amostragem. Foi observado entre os HPAs de
baixo peso molecular (petrogênicos), o fenantreno com a maior concentração e entre
os HPAs de alto peso molecular (pirogênico), o flurantreno, que obteve a maior
39
concentração. Ambas as concentrações foram constatadas em Coqueiros, na estação
chuvosa, e no sítio 5 de Salinas da Margarida, na estação seca.
Figura 5.5- Concentração dos 16 HPAs individuais para cada um dos sítios amostrados na estação chuvosa (EC) e na estação seca (ES) no estuário do rio Paraguaçu, Bahia
0.0
500.0
1000.0
1500.0
2000.0
2500.0
3000.0
Co
nc
en
tra
çã
o d
e H
PA
s n
g.g
-1 Cachoeira EC Cachoeira ES
A
0.0
500.0
1000.0
1500.0
2000.0
2500.0
3000.0
Co
nc
en
tra
çã
o d
e H
PA
s n
g.g
-1
Coqueiros EC Coqueiros ES
B
40
0.0
500.0
1000.0
1500.0
2000.0
2500.0
3000.0
Co
nc
en
tra
çã
o d
e H
PA
s n
g.g
-1
Maragogipe EC Maragogipe ES
C
0.0
500.0
1000.0
1500.0
2000.0
2500.0
3000.0
Co
nc
en
tra
çã
o d
e H
PA
s n
g.g
-1 São Roque EC São Roque ES
D
0.0
500.0
1000.0
1500.0
2000.0
2500.0
3000.0
Co
nc
en
tra
çã
o d
e H
PA
s n
g.g
-1
Salinas da Margarida 5 EC Salinas da M argarida 5 ES
E
41
Analisando-se as concentrações de HPAs em diversas áreas costeiras e estuarinas do
Brasil e do mundo, observa-se que os valores de concentração de HPAs apresentam
uma grande heterogeneidade (SILVA, 2002; VEIGA, 2003; WAGENER et al., 2010;
SANTOS, 2012; entre outros), seja no mesmo Estado, país ou em outros locais do
mundo, variando entre 1,3 - 1.368.790 ng.g-1 (Tab. 5.3). Essa heterogeneidade de
concentrações observada entre os locais está relacionada, sobretudo às proximidades
das fontes de poluição de cada área investigada (como refinarias, lançamentos de
efluentes e queimadas). Por exemplo, Veiga (2003) relacionou a sua concentração
máxima de HPAs a uma condição anômala da região, que está situada em uma área
portuária.
Tabela 5.3- Concentrações dos HPAs prioritários em sedimentos superficiais marinhos para diversos locais do Brasil e do mundo
Local Nº
HPAs
HPAs
(ng.g-1
peso seco) Referências
Estuário do rio Paraguaçu 16 250,1 – 18.173,2 Presente estudo
Baía de Todos os Santos- BA 16 1,3 – 4.021 SILVA, 2002
Baía de Todos os Santos- BA 16 23,1 – 1.368.790 VEIGA, 2003
Baía de Todos os Santos- BA 16 64 – 4.187 WAGENER, et al., 2010
Ilha de Itaparica, Baía de Todos os
Santos – BA 15 5,5 – 6.558 SANTOS, 2012
Lagoa dos Patos, Estuário, RS 23 37,7 – 11.780 MEDEIROS et al., 2005
Baía de Guaratuba, Brasil 14 1,5 – 3.130 PIETZSCH et al., 2010
Baía da Guanabara, RJ 16 184 – 3.653 MENICONI et al., 2007
Mar Cáspio 23 1294 – 9009 YANCHESHMEH et al., 2014
0.00
500.00
1000.00
1500.00
2000.00
2500.00
3000.00
Co
nc
en
tra
çã
o d
e H
PA
s n
g.g
-1
Salinas da Margarida 6 EC Salinas da Margarida 6 ES
F
42
Foi feita uma Análise de Componentes Principais (PCA), utilizando o programa
Statistica 7.0, para verificar do comportamento dos HPAs nas estações chuvosa (EC)
e estação seca (ES). Os parâmetros envolvidos na análise de PCA foram: ΣHPAs,
ΣBHPAs, ΣAHPAs, %MO, %COT e o percentual das frações granulométrica do
sedimento (i.e., %areia grossa, %areia média, %areia fina, %areia muito fina, %silte e
%argila).
Na estação chuvosa a análise de componentes principais permitiu agrupar as
estações de acordo com a similaridade entre as características geoquímicas dos
sedimentos de cada sítio de amostragem. Na figura 5.6 observa-se que a soma dos
dois fatores explicou 72,33% da variabilidade dos dados das amostras de sedimentos
superficiais. O primeiro fator representa 44,98% da variância e o segundo, representa
27,35%. As relações entre os indivíduos (amostras) e entre as variáveis
(concentrações do ΣHPAs, ΣBHPAs, ΣAHPAs e parâmetros geoquímicos) são,
portanto, bem representados na PCA. Os dados das concentrações do ΣHPAs,
ΣBHPAs, ΣAHPAs, %MO, %COT e % areia muito fina foram as variáveis mais bem
representadas no gráfico. É possível identificar a formação de dois grandes grupos e
avaliar os componentes que influenciaram a formação dessas relações espaciais. O
grupo 1 é composto por SR EC, SM6 EC, MAR EC e CAC EC, sendo influenciado
sobretudo pelos percentuais de areia média, areia fina, silt, argila, carbono orgânico
total, matéria orgânica e areia muito fina. O grupo 2 é formado pelos sítios SM 5 EC e
COQ EC influenciado, principalmente, em função do ΣHPAs, ΣBHPAs e ΣAHPAs e
mais fracamente pelo percentual de areia grossa. De fato, esses dois sítios foram os
que apresentaram as maiores concentrações de HPAs na estação chuvosa. Os sítios
de amostragem SM5 EC e COQ EC possuem padrões composição granulometria
similares, sendo mais influenciados pela fração de areia grossa.
43
Figura 5.6- Análise de ordenação por componentes principais para integração dos dados ambientais da
estação chuvosa, obtidos a partir de amostras de sedimento superficiais da zona intermareal do estuário do rio Paraguaçu
Legenda: EC= Estação chuvosa, Cac = Cachoeira, Coq= Coqueiros, Mar= Maragogipe, SR= São Roque,
SM5= Sítio 5 de Salinas da Margarida, SM6 Sítio 6 de Salinas da Margarida
A matriz de correlação (r) de Pearson (Tab. 5.4) contribuiu para a avaliação dos níveis
de associação entre os parâmetros estudados na estação chuvosa. O padrão de
distribuição entre os ΣHPAs, ΣBHPAs e ΣAHPAs na área de estudo foi corroborado
pela forte correlação positiva entre esses descritores (com r = 0,99 ou r = 1,00) (Tab.
5.4). Celino e Queiroz (2006) estudando os HPAs de baixo peso molecular encontram
resultados semelhantes para os sedimentos da BTS. Essa forte correlação entre os
somatórios de HPAs presentes nos sedimentos superficiais do estuário do rio
Paraguaçu, apontam para processos geoquímicos semelhantes ocorrendo na região.
Alguns autores encontraram correlações positivas entre os percentuais de MO ou COT
e as frações mais finas dos sedimentos (como o silte e argila). Ou seja, segundo eles
os maiores teores de matéria orgânica (e carbono orgânico) ocorrem em ambientes
com altos teores de silte e argila, devido às propriedades desses minerais que
possibilitam uma maior agregação com os compostos orgânicos (WANG et al., 2001,
ZHENG et al., 2002, entre outros). Neste estudo verificou-se que as maiores
correlações do COT e MO ocorreram com a fração areia muito fina (r = 0,83). A
correlação do COT e MO com as frações silte e argila do sedimento apresentaram
baixa relação de dependência com r = 0,27 (entre silte e MO, silte e COT) e r = 0,47
(entre argila e MO, argila e COT). MO e COT apresentaram correlação negativa com a
distribuição de HPAs (ΣHPAs, ΣBHPAs e ΣAHPAs), ou seja, os valores de coeficiente
44
de correlação são indicativos de baixa dependência entre essas variáveis. Tam et al.
(2001), Cavalcante et al. (2009) e outros autores, verificaram também essa baixa
correlação entre COT e ΣHPAs.
Na estação seca a soma dos dois fatores explicou aproximadamente 73,69% da
variabilidade dos dados das amostras de sedimentos superficiais. O primeiro fator
representa 44,16% da variância, e o segundo representa 29,53%. Os dados das
concentrações do ΣHPAs, ΣBHPAs, ΣAHPAs e %areia fina foram as variáveis mais
bem representadas no gráfico. É possível identificar a formação de dois grandes
grupos (grupo 1 e grupo 2) (Fig. 5.7). O grupo 1 é formado pelos sítios SM6 ES, SR
ES, MAR ES, CAC ES e COQ ES, esse grupo foi influenciado, principalmente, em
função dos percentuais de areia fina, areia média, areia muito fina, site, argila, COT,
MO e areia grossa. O grupo 2 constituído por SM 5 ES está relacionado com o ΣHPAs,
ΣBHPAs e ΣAHPAs. Esse sítio de amostragem foi o que obteve a maior concentração
de HPAs, apresentando uma ordem de grandeza a mais comparada com os outros
sítios. Isso demonstra a existência de uma importante fonte de contaminação para os
sedimentos do sítio 5 de Salinas da Margarida (SM 5 ES). Esse sítio estava localizado
próximo a uma saída de efluentes e um atracadouro de embarcações motorizadas
(fontes importantes de HPAs). Além disso, a morfologia do sítio SM 5 ES, com
presença de um banco de areia próximo a margem do estuário, pode estar
promovendo uma redução na energia hidrodinâmica possibilitando a deposição e
acumulação de HPAs.
45
Tabela 5.4- Correlação de Pearson aplicada entre os parâmetros geoquímicos dos sedimentos do estuário do rio Paraguaçu, Baía de Todos os Santos, Bahia, na estação chuvosa
ΣHPA ΣBHPA ΣAHPA %MO %COT % Areia Grossa % Areia Media % Areia Fina % Areia muito fina % Silte % Argila
ΣHPA 1.00
ΣBHPA 0.99 1.00
ΣAHPA 1.00 0.99 1.00
MO% -0.05 -0.13 -0.05 1.00
COT% -0.05 -0.13 -0.05 1.00 1.00
% Areia Grossa 0.31 0.27 0.31 0.34 0.34 1.00
% Areia Media -0.45 -0.40 -0.45 -0.74 -0.74 -0.72 1.00
% Areia Fina -0.41 -0.43 -0.41 -0.38 -0.38 -0.70 0.73 1.00
% Areia muito fina 0.20 0.16 0.20 0.83 0.83 -0.03 -0.61 -0.36 1.00
% Silte 0.27 0.32 0.27 0.27 0.27 -0.34 -0.28 -0.34 0.71 1.00
% Argila 0.29 0.28 0.29 0.47 0.47 -0.44 -0.25 -0.07 0.87 0.83 1.00
Legenda: ΣHPA= Somatório dos 16 Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos, ΣBHPA= Somatório dos Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos de baixo peso molecular,
ΣAHPA= Somatório dos Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos de alto peso molecular , %MO= Percentual de matéria orgânica, %COT= Percentual de carbono orgânico total
46
Figura 5.7- Análise de ordenação por componentes principais para integração dos dados ambientais da
estação seca, obtidos a partir de amostras de sedimento superficiais da zona intermareal do estuário do rio Paraguaçu
Legenda: ES= Estação seca, Cac = Cachoeira, Coq= Coqueiros, Mar= Maragogipe, SR= São Roque,
SM5= Sítio 5 de Salinas da Margarida, SM6 Sítio 6 de Salinas da Margarida
A matriz de correlação (r) de Pearson para a estação seca mostra novamente a forte
correlação positiva entre o ΣHPAs, ΣBHPAs e ΣAHPAs nos sedimentos do estuário do
rio Paraguaçu com r = 0,98 (ΣBHPAs e ΣAHPAs), r = 0,99 (ΣHPAs e ΣBHPAs) e r =
1,00 (ΣHPAs e ΣAHPAs) (Tab. 5.5). O COT e MO tiveram maiores correlações com as
frações silte e argila, com r = 0,61 (entre COT e silte ou MO e silte) e r = 0,67 (entre
COT e argila ou MO e argila) (Tab. 5.5). MO e COT apresentaram correlação negativa
com a distribuição de HPAs (ΣHPAs, ΣBHPAs e ΣAHPAs), indicando a baixa
dependência entre essas variáveis.
47
Tabela 5.5- Correlação de Pearson aplicada entre os parâmetros geoquímicos dos sedimentos do estuário do rio Paraguaçu, Baía de Todos os Santos, Bahia, na estação seca
ΣHPAs ΣBHPAs ΣAHPAs %MO %COT
%Areia Grossa
%Areia Media
%Areia Fina
%Areia muito fina
%Silt %Argila
ΣHPA 1.00
ΣBHPA 0.99 1.00
ΣAHPA 1.00 0.98 1.00
%MO -0.06 -0.13 -0.06 1.00
%COT -0.06 -0.13 -0.06 1.00 1.00
% Areia Grossa 0.22 0.16 0.23 0.17 0.17 1.00
% Areia Media 0.10 0.16 0.09 -0.47 -0.47 -0.86 1.00
% Areia Fina -0.21 -0.18 -0.21 -0.59 -0.59 -0.58 0.80 1.00
% Areia muito fina -0.51 -0.61 -0.50 0.42 0.42 0.46 -0.76 -0.50 1.00
% Silt -0.29 -0.28 -0.29 0.61 0.61 -0.23 -0.26 -0.61 0.40 1.00
% Argila -0.34 -0.31 -0.34 0.67 0.67 -0.24 -0.25 -0.57 0.34 0.98 1.00
Legenda: ΣHPA= Somatório dos 16 Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos, ΣBHPA= Somatório dos Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos de baixo peso molecular,
ΣAHPA= Somatório dos Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos de alto peso molecular , %MO= Percentual de matéria orgânica, %COT= Percentual de carbono orgânico total
48
5.4. TOXICIDADE DOS HPAS NAS AMOSTRAS DE SEDIMENTOS DO
ESTUÁRIO DO RIO PARAGUAÇU
Como já foi discutido no item 2.1.2, que aborda sobre a toxicidade dos HPAs em
sedimentos marinhos, diversas agências do mundo como a NOAA, a USEPA,
Canadian Environmental Quality Guidelines e CONAMA têm desenvolvido diretrizes de
qualidade do sedimento para lidar com as preocupações ambientais. As principais
diretrizes normalmente utilizadas para classificação de sedimentos superficiais de
água marinha ou estuarinas são o TEL (nível de efeitos limiar), o PEL (nível provável
de efeitos), ERL (limite inferior) e ERM (Limite médio). No Brasil a diretriz é o Nível 1 e
Nível 2 determinados pelo CONAMA 454 (2012).
A tabela 5.6 mostra as diretrizes de qualidade dos sedimentos (TEL, PEL, ERM e
ERL), com valores de HPAs e percentual relativo das amostras para estuário do rio
Paraguaçu. De acordo com Long et al. (1998), geralmente os efeitos adversos dos
HPAs ocorreram em menos de 10% dos estudos em que as concentrações eram
inferiores aos respectivos valores ERL ou TEL e foram observados em mais de 75%
ou 50% de estudos em que as concentrações excederam os ERMs ou PELs,
respectivamente. Sendo assim, no presente estudo os compostos FEN e DBahA
tiveram seus valores de concentração excedidos segundo as diretrizes do PEL em
8,3% e 16,7% das amostras dos sítios estudados, respectivamente. O FLU, Pir, BaA,
Cri e BaP excederam o PEL em 25% das amostras dos sítios, indicando que as
amostras eram tóxicas, pressupondo-se que efeitos biológicos adversos ocorram
frequentemente. Quanto diretrizes ERL e ERM, o composto AcN e AN excederam o
ERL, mas ficaram abaixo do ERM em 8,3 % das amostras dos sítios. Já para o AcNf,
FL e BaP ocorreram em 16,7%, e para o FEN, Pir, BaA e DBahA verificou-se em 25%,
ou seja, indicando que os efeitos biológicos ocorrem ocasionalmente. Verificou-se,
ainda, que ERM apresenta valores acima da diretriz, os compostos BaA, BaP e DBahA
em 16,7%, 25% e 8,3%, respectivamente, das amostras dos sítios, ou seja, uma faixa
acima da qual os efeitos são geralmente ou sempre observados. O Naf foi o único dos
HPAs com as concentrações abaixo do TEL em todas as amostras dos sítios
analisados, ou seja, limiar de concentração abaixo do qual não há risco potencial de
efeitos adversos.
49
Tabela 5.6- Diretrizes de qualidade dos sedimentos com valores médios da concentração de HPAs (ng.g-1
peso seco) e percentual relativo de amostras entre intervalos de diretrizes de qualidade dos sedimentos para o estuário do rio Paraguaçu, Bahia
HPAs TEL-PEL (Limite)
<TEL TEL-PEL >PEL ERL-ERM (Limite)
<ERL ERL-ERM >ERM
Naf 34.57 - 390.64 100 - - 160 - 2100 - - -
AcNf 5.87 - 127.87 66,7 33,3 - 44 - 640 83,3 16,7 -
AcN 6.71 - 88.9 75 25 - 16 - 500 91,7 8,3 -
FL 21.17 - 144.35 83,3 16,7 - 19 -540 83,3 16,7 -
FEN 86.68 - 543.53 58,3 33,3 8,3 240 - 1500 75 25 -
AN 46.85 - 245 83,3 16,7 - 85.3 -1100 91,7 8,3 -
FLU 112.82 - 1493.54 33,3 41,7 25 600 - 5100 66,7 33,3 -
Pir 152.66 - 1397.6 50 25 25 665 - 2600 75 25 -
BaA 74.83 - 692.53 33,3 41,7 25 261 - 1600 58,3 25 16,7
Cri 107.77 - 845.98 50 25 25 384 -2800 66,7 33,3 -
BaP 88.81 - 763.22 33,3 41,7 25 430 - 1600 58,3 16,7 25
DBahA 6.22 - 134.61 41,7 41,7 16,7 63.4 - 260 66,7 25 8,3
Σ BHPA 312 -1442 75 16,7 8,3 552 - 3160 83,3 16,7 -
Σ AHPA 655 - 6676 33,3 33,3 25 1700 - 9600 50 25 25
Σ HPA 1684 - 16770 50 33,3 16,7 4022 - 44792 66,7 33,3 -
A Resolução 454 de 2012 do CONAMA estabelece as diretrizes gerais e os
procedimentos referenciais para o gerenciamento do material a ser dragado em águas
sob jurisdição nacional. Nessa Resolução as concentrações de HPAs são
classificadas em Nível 1 (limiar abaixo do qual há menor probabilidade de efeitos
adversos à biota), e Nível 2 (limiar acima do qual há maior probabilidade de efeitos
adversos à biota). De acordo com a referida Resolução, os compostos acenaftileno,
acenafteno, fluoreno, fenantreno, antraceno, fluoranteno, pireno, criseno,
benzo(a)pireno, dibenzo(a,h)antraceno e o somatório de HPAs tiveram suas
concentrações acima do Nível 1 (Tab. 5.7). Os compostos benzo(a)antraceno, criseno,
benzo(a)pireno e dibenzo(a,h)antraceno tiveram suas concentrações acima do Nível 2
da resolução, ou seja, limiar acima do qual há maior probabilidade de efeitos adversos
à biota (Tabela 5.6). Os sítios que tiveram concentrações de HPAs acima do Nível 2
foram Coqueiros (na estação chuvosa), Maragogipe (estação seca), São Roque
(estação seca) e sítio 5 de Salinas da Margarida (estação seca e chuvosa). Os
sedimentos do sítio localizado em Coqueiros são classificados de acordo com os
padrões de água doce, disposto na resolução CONAMA 357/2004. Sendo assim, o
FLU, Pir, BaA, Cri, BaP, DBahA e ΣHPA, tiveram suas concentrações acima do Nível 1
e abaixo do Nível 2 da diretriz de qualidade dos sedimentos. Dos compostos com
valores limites estabelecidos, apenas aqueles de baixo peso molecular se
encontravam abaixo do Nível 1 (limiar abaixo do qual há menor probabilidade de
efeitos adversos à biota) (Tab. 5.7).
50
Tabela 5.7- Diretrizes de qualidade dos sedimentos segundo o CONAMA 454/2012 para água doce, salina/salobra (concentrações em ng.g-1
peso seco), para o estuário do rio Paraguaçu, Bahia
Nível 1 Nível 2 Cac Mar Coq SR SM 5 SM 6
HPAs DC SS DC SS EC ES EC ES EC ES EC ES EC ES EC ES
NAF 34,6 160 391 2100 0.8 0.5 0.5 0.81 0.5 1.72 0.33 0.8 3.72 2.93 1.01 0.9
AcNf 5,87 44 128 640 0.5 0.5 76.58 4.97 3.4 15.65 0.5 5.69 35.34 67.1 0.72 2.76
AcN 6,71 16 88,9 500 ND 2.37 4 0.17 0.82 3.24 0.5 8.42 7.51 23.46 0.33 0.17
FL 21,2 19 144 540 0.5 1.96 36.31 0.9 1.7 5.97 0.5 9.17 16 99.42 0.5 0.61
FEN 41,9 240 515 1500 9.23 35.75 507.48 21.18 29.68 111.87 7.51 163.44 344.79 1078.92 22.4 28.72
AN 46,89 85.3 245 1100 10.37 2.15 84.14 4.87 2.41 23.56 2.09 14.59 40.55 207.36 3.62 5.21
FLU 111 600 2355 5100 27.45 197.99 2577.3 143.26 139.52 681.03 20.95 485.53 1876.31 2846.56 11.07 15.66
Pir 53 665 875 2600 26.56 172.25 1904.89 122.95 109.9 539.81 18.48 353.03 1541.95 1973.67 11.84 19.31
BaA 31,7 280 385 690 24.32 174.03 1624.85 115.34 87.95 550.68 8.42 355.16 1410.96 1854.06 7.6 11.99
Cri 57,1 300 862 850 28.95 180.02 1455.31 95.56 82.29 392.65 16.81 303.87 1156.65 1437.51 11.31 12.66
BbF - - - - 38.49 301.6 2465.45 175.78 134.65 634.59 20.74 513.31 1688.27 2118.87 15.83 22.78
BkF - - - - 17.6 162.95 1365.75 102.76 72.96 405.95 9.64 284.17 1232.85 1326.7 7.98 12.41
BaP 31,9 230 782 760 25.28 180.35 2325.69 151.97 113.83 684.48 3.45 477.97 1781.66 2264.38 8.74 18.05
IP - - - - 17.24 252.99 1895.87 189.71 111.84 584.01 14.14 445.92 1485.75 1694.76 15.93 24.81
DBahA 6,22 43 135 140 9.27 34.74 281.13 4.88 2.53 84.59 0.5 60.56 75.52 237.54 0.48 2.09
BghiP - - - - 13.54 163.87 1147.52 114.74 64.04 325.13 8.52 264.68 836.98 939.96 10.66 12.66
ΣHPA 979,8 3930*
250.09 1864.02 17752.78 1249.85 958.02 5044.95 133.08 3746.32 13534.79 18173.21 130.03 190.79
Legenda: DC= Água doce, SS= Água salina/salobra, EC= Estação chuvosa, ES= Estação seca, Cac = Cachoeira, Coq= Coqueiros, Mar= Maragogipe, SR= São Roque,
SM5= Sítio 5 de Salinas da Margarida, SM6 Sítio 6 de Salinas da Margarida
51
5.5. ORIGEM DOS HPAs NO ESTUÁRIO DO RIO PARAGUAÇU
Diversas razões moleculares baseadas em relação à concentração de HPAs, têm sido
utilizadas para diferenciar HPAs de origem petrogênicas e pirogênicas em amostras
ambientais (BUDZINSKI et al., 1997; YUNKER et al., 2002; FANG et al., 2007, CHEN,
CW e CHEN, CF, 2011; HE et al., 2014). A tabela 5.8 apresenta os valores obtidos
através dos oito índices diagnósticos utilizados para identificação de HPAs nos
sedimentos do estuário do rio Paraguaçu. A razão FEN / AN pode fornecer
informações úteis para distinguir HPAs de origens pirogênica e petrogênica
(BUDZINSKI et al, 1997; YUNKER et al, 2002). FEN e AN são dois isômeros
estruturais, com o FEN sendo o mais estável termodinamicamente (BUDZINSKI et al,
1997, CHEN, CW e CHEN, CF, 2011). Portanto, uma razão FEN / AN maior é
observada em poluição petrogênica, e uma proporção menor em poluição pirogênica.
Sedimentos com Fen / An >10, indicam contaminação petrogênica, enquanto FEN /
AN <10, indicam uma fonte pirogênica. Neste estudo, a razão FEN / AN variou de 0,89
- 21,41, indicando tanto uma fonte pirogênica como petrogênica, na estação chuvosa
(EC) e na estação seca (ES). As amostras de origem petrogênica que ocorreram na
EC foram dos sítios Maragogipe e São Roque; e os sítios com amostras de origem
pirogênica foram Coqueiros, Maragogipe, sítios 5 e 6 de Salinas da Margarida. Na
estação seca, as amostras de origem pirogênica foram aquelas dos sítios Coqueiros,
Maragogipe e sítios 5 e 6 de Salinas da Margarida. Na estação seca foram Coqueiros,
sítios 5 e 6 de Salinas da Margarida. As amostras de origem petrogênica foram dos
sítios Cachoeira e São Roque.
A razão FLU / Pir é também muito utilizada na identificação da origem dos HPAs, por
haver uma predominância de FLU sobre Pir, sendo isso característico de um processo
de pirólise, enquanto que em HPAs derivados do petróleo, o pireno é mais abundante
do que o fluoranteno (QIAO et al., 2006). Dessa forma, quando a razão FLU / Pir >1,
indica uma fonte de contaminação, principalmente pirogênica. Quando FLU / Pir <1,
caracteriza uma contaminação petrogênica no sedimento do ambiente (BAUMARD et
al., 1998; QIAO et al., 2006; YANCHESHMEH et al., 2014). Utilizando a razão FLU /
Pir <1, constata-se que apenas as amostras da estação 6 de Salinas da Margarida na
estação seca e chuvosa (Tab. 5.8) indicava origem petrogênica, ou seja, a principal
fonte de HPAs nesse sítio de amostragem oriundo de produtos petrolíferos. As outras
5 estações (Tab. 5.6) obtiveram a razão FLU / Pir >1, revelando uma origem a partir
de atividades de combustão (pirogênica). Outro índice utilizado foi a razão BaP /
52
BghiP, onde as relações que apresentam valores >0,6 indicam emissões de
automóveis e <0,6 indicam emissões de outras fontes (que não seja de automóveis)
(KATSOYIANNIS et al., 2007). Essa razão indicou que apenas as amostras de São
Roque, na estação chuvosa, não tinham HPAs com origem relacionada de emissões
de veículos.
Diversos autores sugerem o uso de diagramas dos índices diagnósticos de HPAs,
onde cada campo delimitado por valores de ordenadas e abscissas está relacionado a
uma fonte específica de HPA, obtendo, assim, resultados mais consistentes quanto à
origem dos HPAs (YUNKER et al., 2002; ZHANG et al., 2004; YANCHESHMEH et al.,
2014). Dessa forma, utilizou-se a razão FEN / AN versus FLU / Pir, para uma melhor
distinção entre fontes petrogênicas e pirogênicas. Normalmente, a razão FEN / AN >
10 e FLU / Pir <1 indica que os HPAs vêm principalmente de origem petrogênica,
enquanto que FEN / AN <10 e FLU / Pir > 1, são características de fontes pirogênica
(YUNKER et al., 2002; YANCHESHMEH et al., 2014). Assim, observa-se que todas as
amostras dos sítios analisados pelas razões citadas têm sua origem da combustão,
sem distinguir o tipo de combustão (combustíveis fósseis ou queima de biomassa)
(Fig. 5.8). A relação entre os níveis de fluoranteno e pireno mostrou-se
significativamente correlacionados (r = 0,9969, p = 0,0000) (Fig. 5.9), o que indica que
os HPAs no estuário do rio Paraguaçu teria sofrido processos ambientais
semelhantes, independentes dos sítios de amostragem.
53
Tabela 5.8- Parâmetros geoquímicos usados na avaliação da origem dos HPAs no estuário do rio Paraguaçu
Razão Faixa
(Limite)
Classificação da fonte
Cachoeira Média e dp
Coqueiros Média e dp
Marogogipe Média e dp
São Roque Média e dp
Salinas da Margarida 5 Média e dp
Salinas da Margarida 6 Média e dp
EC
> 10 Petrogênica a 0.89 ± 0.04 9.48 ± 8.32 12.37 ± 2.36 12.24 ±12.31 9.27 ± 3.43 6.63 ± 0.66
ES < 10 Pirogênica a 21.41 ±13.66 4.42 ±0.96 4.50 ± 0.65 10.49 ± 1.33 5.16 ± 0.09 6.11 ± 3.02
EC
<0,1 Petrogênica b 0.53 ± 0.01 0.14 ± 0.09 0.08 ± 0.01 0.22 ± 0.27 0.11 ± 0.04 0.13 ± 0.01
ES > 0,1 Pirogênica b 0.06 ± 0.03 0.19 ± 0.03 0.18 ± 0.02 0.09 ± 0.01 0.16 ± 0.00 0.16 ± 0.05
EC
> 1 Pirogênica c 1.03 ± 0.06 1.35 ± 0.04 1.27 ± 0.12 1.08 ± 0.28 1.22 ± 0.02 0.91 ± 0.15
ES < 1 Petrogênica c 1.14 ± 0.07 1.17 ± 0.01 1.22 ± 0.14 1.37 ± 0.06 1.40 ± 0.17 0.82 ± 0.11
EC
<0,4 Petrogênica d 0.51 ± 0.02
0.58 ± 0.01
0.56 ± 0.02
0.51 ± 0.06
0.55 ± 0.00
0.47 ± 0.04 0,4-0,5 Queima de combustíveis fósseis
d
ES > 0,5 Pirogênica d 0.53 ± 0.02 0.54 ± 0.00 0.55 ± 0.03 0.58 ± 0.01 0.58 ± 0.03 0.45 ± 0.03
EC
0,2-0,35 Mistura de fontes d
0.45 ± 0.12
0.53 ± 0.04
0.50 ± 0.09
0.33 ± 0.01
0.55 ± 0.03
0.40 ± 0.02 <0,2 Petrogênica
d
ES > 0,35 Combustão (emissões veiculares) d 0.48 ± 0.03 0.55 ± 0.01 0.58 ± 0.01 0.54 ± 0.01 0.57 ± 0.03 0.48 ± 0.02
EC
<0,2 Petrogênica e
0.63 ± 0.18
0.62 ± 0.00
0.63 ± 0.01
0.62 ± 0.03
0.64 ± 0.01
0.60 ± 0.07 0,2-0,5 Combustão de petróleo
e
ES > 0,5 Combustão de grama, madeira e de carvão e 0.58 ± 0.05 0.62 ± 0.00 0.64 ± 0.01 0.63 ± 0.00 0.64 ± 0.00 0.66 ± 0.16
EC
<0,6 Emissões não-trânsito f 7.90 ± 11.69 2.05 ± 0.20 1.72 ± 0.22 0.41 ± 0.10 2.12 ± 0.31 0.83 ± 0.36
ES > 0,6 Emissões de tráfego f 1.24 ± 0.25 1.32 ± 0.10 2.10 ± 0.17 1.80 ± 0.08 2.43 ± 0.12 1.91 ± 1.65
EC
<1 Pirogênica f 0.09 ± 0.01 0.04 ± 0.00 0.04 ± 0.01 0.09 ± 0.01 0.03 ± 0.00 0.25 ± 0.14
ES > 1 Petrogênica f 0.04 ± 0.02 0.03 ± 0.00 0.03 ± 0.01 0.05 ± 0.01 0.08 ± 0.05 0.26 0.05
Fonte: a- YUNKER et al., 2002; CHEN, CW e CHEN, CF, 2011; b- Budzinsky et al.,1997, Baumard et al., 1998, Qiao et al., 2006, c- YUNKER et al., 2002; Qiao et al., 2006,
CHEN, CW e CHEN, CF, 2011; d- YUNKER et al., 2002; Fang et al., 2007, e- Katsoyiannis et al., 2007, Tobiszewski et al., 2012, f- Zhang et al., 2008, Yancheshmeh et al.,
2014.
Legenda: ES: Estação seca; EC: Estação chuvosa; ΣBHPA: somatório dos HPAs de baixo peso molecular; ΣAHPA: somatório dos HPA de alto peso molecular; Pir: Pireno;
FEN: Fenantreno; AN: Antraceno; FLA: Fluoranteno; BaA: Benzo(a)Antraceno; Cri: Criseno; IP: Indeno(1,2,3-cd)Pireno; BghiP: Benzo(ghi)Perileno); BaP: Benzo(a)Pireno.
DP: desvio padrão
54
Figura 5.8- Diagrama cruzado de Fenantreno / Antraceno versus Fluoranteno / Pireno, para os sedimentos superficiais do estuário do rio Paraguaçu
Legenda: EC= Estação chuvosa, ES= Estação seca, Cac = Cachoeira, Coq= Coqueiros, Mar=
Maragogipe, SR= São Roque, SM5= Sítio 5 de Salinas da Margarida, SM6 Sítio 6 de Salinas da Margarida
Figura 5.9- Análise de correlação entre os níveis de Flurantreno (FLU) e Pireno (Pir)
Cac EC
Coq EC
Mar ECSR EC
SM5 EC
SM6 EC
Cac ES
Coq ESMar ES
SR ES
SM5 ES
SM6 ES
0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
FLU/Pir
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24FE
N/A
N
Petróleo Combustão
Pe
tróle
oC
om
bustã
o
-500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000
FLU
-200
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
Pir
FLU:Pir: r2 = 0.9938; r = 0.9969; p = 0.0000
55
A figura 5.10 apresenta a razão AN / (FEN + AN) versus FLU / (FLU + Pir), um
diagrama bastante útil para distinguir fontes de combustão e petróleo (YUNKER et al.,
2002; CHEN, CW e CHEN, CF, 2011; YANCHESHMEH et al., 2014).A utilização
desse diagrama apresenta mais detalhes na distinção de fontes pirogênicas: a razão
FLU / (FLU + Pir) entre 0,4 e 0,5 e AN / (FEN + AN) >0,1 indicam combustão de
petróleo. Dessa forma os sítios SM 6 ES e SM 6 EC têm como fonte de HPAs nos
sedimentos a combustão de petróleo. O transporte marítimo pode está contribuindo
com entradas pirogênicas de HPAs (queima de combustíveis) para esses sedimentos,
principalmente o transporte realizado por navios cargueiros e petroleiros. De acordo
com a Companhia das Docas do Estado da Bahia (CODEBA) em 2013, o transporte
de cargas na BTS nos portos de Salvador e Aratu movimentaram 744 e 566 navios de
grande calado respectivamente. Quando a razão FLU / (FLU + Pir) >0,5 e AN / (FEN +
AN) >0,1 indicam combustão de biomassa (combustão de madeira, carvão). Sendo
assim, os sítios Cac EC, SR EC, Coq EC, SM 5 EC, SM 5 ES, Coq ES e Mar ES
indicaram como fonte de HPAs nos sedimentos a pirolise de biomassa. Os sítios Cac
ES, Mar EC e SR ES apresentaram um perfil de mistura de fontes (petróleo e
combustão de biomassa). Uma possível origem dessa mistura de fontes pode estar
relacionada à proximidade de atividades antrópicas verificadas nesses sítios. Por
exemplo, o sítio Cac ES estava localizado ao lado da BR 101, onde vazamentos de
óleos combustíveis dos veículos podem estar sendo transportado pela drenagem
continental; o sítio Mar EC estava localizado ao lado de um cais de embarcações
motorizadas, ou seja, suscetível a vazamentos de óleos combustíveis; e o sítio SR ES
estava localizado ao lado do Estaleiro Enseada de São Roque, podendo ser este uma
possível fonte de HPAs petrogênicos. Quando a razão FLU / (FLU + Pir)<0,4 e AN /
(FEN + AN) <0,1, a fonte de contaminação por HPAs nos sedimentos é o petróleo
(YUNKER et al., 2002; QIAO et al., 2006; CHEN, CW e CHEN, CF, 2011). Utilizando
esse índice, nenhumas das amostras tiveram sua origem relacionada a fontes
petrogênicas. As outras estações apresentaram valores maiores que 0,5 revelando
que a principal fonte de HPA na região foi a combustão de biomassa (Fig. 5.10). A
separação observada entre fontes pirogênicas utilizando esse diagrama foi constatada
nas amostras de sedimentos da Baía de Guanabara (MENICONI, 2007), e nas
amostras do rio Fraser (YUNKER et al., 2002).
56
Figura 5.10- Diagrama cruzado de FLU / (FLU + Pir) versus AN / (FEN + AN), para sedimentos do estuário do rio Paraguaçu
Legenda: EC= Estação chuvosa, ES= Estação seca, Cac = Cachoeira, Coq= Coqueiros, Mar=
Maragogipe, SR= São Roque, SM5= Sítio 5 de Salinas da Margarida, SM6 Sítio 6 de Salinas da Margarida
Um índice também utilizado no presente estudo foi aquele obtido da razão BaA / (BaA
+ Cri) versus FLU / (FLU +Pir), que indica como fonte a combustão (BaA / (BaA + Cri
>0,35), o petróleo (BaA / (BaA + Cri < 0,2) e uma mistura de fontes (0,2 <BaA / (BaA +
Cri < 0,35), (YUNKEN et al., 2002; YANCHESHMEH et al., 2014). A Figura 5.11
mostra o diagrama dessa razão e pode-se verificar um agrupamento maior, na parte
superior, indicando a combustão como principal fonte de contaminação no sedimento.
Mostra também uma mistura de fontes para as amostras do sítio de São Roque na
estação chuvosa (SR EC).
Cac EC
Coq EC
Mar EC
SR EC
SM 5 EC
SM 6 EC
Cac ES
Coq ESMar ES
SR ES
SM 5 ESSM 6 ES
0.34 0.36 0.38 0.40 0.42 0.44 0.46 0.48 0.50 0.52 0.54 0.56 0.58 0.60
FLU / (FLU + Pir)
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6A
N / (
FE
N +
AN
)P
etró
leo
Com
bustã
oCombustão de grama, madeira e carvãoCombustão de petróleoPetróleo
57
Figura 5.11- Diagrama de HPAs para razões de BaA / (BaA + Cri) versus FLU / (FLU +Pir)
Legenda: EC= Estação chuvosa, ES= Estação seca, Cac = Cachoeira, Coq= Coqueiros, Mar=
Maragogipe, SR= São Roque, SM5= Sítio 5 de Salinas da Margarida, SM6 Sítio 6 de Salinas da Margarida
Os diagramas exibiram um padrão de mistura de fontes para os compostos orgânicos
sedimentares, com predominância das fontes pirogênicas sobre as petrogênicas.
Caracterizado pela predominância de compostos de origem com quatro ou mais anéis
aromáticos, HPAs pirogênicos são derivados durante a combustão. Em contraste, os
HPAs petrogênicos (a partir de petróleo e seus derivados) contêm apenas dois ou três
anéis aromáticos em sua estrutura. Portanto, uma razão de HPAs de baixo peso
molecular (2 e 3 anéis, ΣBHPAs) e alto peso molecular (4 a 6 anéis, ΣAHPAs) tem sido
usada para identificar fontes pirogênicas e petrogênica de HPAS em sedimentos
(BUDZINSKI et al., 1997; QIAO et al., 2006). Utilizando-se a razão ΣBHPAs / ΣAHPAs,
encontrou que todos os sítios obtiveram a razão <1, indicando uma contaminação dos
sedimentos por fontes pirogênicas (Tab. 5.8). Foi determinada, também, a participação
relativa dos compostos petrogênicos e pirogênicos na concentração dos HPAs totais.
Quanto à distribuição desses compostos, observa-se em todas as áreas estudadas a
predominância dos HPAs de alto peso molecular, cuja origem está relacionada a
processos de queima de combustível fóssil (pirólise), enquanto que os compostos de
baixo peso molecular representaram entre 2,3% - 22,0% do total dos HPAs (Fig. 5.12),
confirmando, portanto, de modo geral os resultados anteriormente encontrados
utilizando-se outras razões diagnósticas.
Cac EC
Coq EC
Mar EC
SR EC
SM 5 EC
SM 6 EC
CacES
Coq ES
Mar ES
SR ES
SM 5 ES
SM 6 ES
0.38 0.40 0.42 0.44 0.46 0.48 0.50 0.52 0.54 0.56 0.58 0.60
FLU/(FLU + Pir)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
Ba
A /
(B
aA
+ C
ri)
Pe
tróle
oC
om
bu
stã
o
Combustão de petróleo Combustão de grama, madeira e carvão
Mis
tura
de fo
nte
s
Petróleo
58
Figura 5.12- Distribuição espacial dos HPAs de alto peso molecular (pirogênico) (ΣAHPA %) e baixo peso molecular (petrogênico) (ΣBHPA %) em sedimentos superficiais do estuário do rio Paraguaçu
Legenda: EC= Estação chuvosa, ES= Estação seca, Cac = Cachoeira, Coq= Coqueiros, Mar=
Maragogipe, SR= São Roque, SM5= Sítio 5 de Salinas da Margarida, SM6 Sítio 6 de Salinas da Margarida
Veiga (2003) sugeriu como possíveis fontes de HPAs pirogênicos nos sedimentos
superficiais dos manguezais da Baía de Iguape, em Maragogipe, as atividades
antrópicas relacionadas à queima de vegetação para fabricação de carvão, o turismo e
a pesca realizada com embarcações motorizadas. Neste estudo, tem-se que a estação
de Cachoeira está localizada próxima a uma estrada (BR 101) de grande fluxo de
carros e caminhões, enquanto que a estação de São Roque fica ao lado do Estaleiro
São Roque do Paraguaçu e próximo a um atracadouro de pequenas embarcações
motorizadas e a estação de Maragogipe também fica ao lado de um atracadouro onde
se observou diversas embarcações motorizadas, fluxo de veículo e estacionamento de
veículos sobre a estrutura de concreto do local (atracadouro). Além disso, o transporte
atmosférico pode estar atuando como fator importante na contaminação por HPAs na
região. Segundo Tsapakis et al. (2003), em áreas distantes, a principal fonte de HPAs
nos sedimentos é causado pela deposição atmosférica, seguido da sedimentação.
Segundo Oros e Ross (2004) a deposição atmosférica no estuário de San Francisco
tem papel importante como via de transporte de HPAs de origem pirogênica para os
sedimentos da região.
59
Alguns autores tem investigado o BaP como um marcador de HPAs derivados de
combustão, pelo fato da sua concentração no petróleo ser geralmente insignificante
(MAGI et al. de 2002; QIAO et al., 2006 ). No presente estudo foi encontrada uma
correlação significativa entre o BaP e o Σ16HPAs, com r= 0,99353 e ao nível de
confiança de 95% (Fig. 5.13). Essa alta correlação confirma a indicação de uma
origem pirogênica de HPAs nos sedimentos superficiais do estuário do rio Paraguaçu.
Magi et al. (2002), também encontrou em seu trabalho uma boa correlação entre a
concentração do BaP e o ΣHPAs (r= 0,953) para um sedimento considerado
contaminado, e numa outra região menos contaminada encontrou uma correlação
menor (r= 0,774). Além disso, esse mesmo autor sugere em seu trabalho a
possibilidade de utilizar a medição do BaP como um bom indicador da contaminação
de HPAs em sedimentos marinhos. Outro fator importante é o fato do BaP ser
conhecido por seu alto potencial carcinogênico.
Figura 5.13- Correlação entre benzo(a)pireno (BaP) e a concentração total de HPAs (ΣHPA), no estuário
do rio Paraguaçu, Bahia
BaP versus ΣHPA
Correlação: r = 0.99353
0 2500 5000 7500 10000 12500 15000 17500 20000 22500 25000
ΣHPA
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
BaP
95% nível de confiança
60
6. CONCLUSÕES
De acordo com as diretrizes de qualidade dos sedimentos orientados pelos principais
órgãos ou agências de proteção ambiental (e/ou regulamentadoras) (TEL, PEL, ERM,
ERL, Nível 1 e Nível 2), tem-se que:
Os sedimentos superficiais do estuário do rio Paraguaçu apresentaram níveis
de concentração de diversos HPAs acima dos valores orientadores na diretriz
PEL (nível acima do qual se espera que efeitos biológicos adversos ocorram
frequentemente), e acima da diretriz ERM (faixa acima da qual os efeitos são
geralmente ou sempre observados);
De acordo com resolução CONAMA 454/2012, conclui-se que diversos
compostos tiveram suas concentrações acima do Nível 1 (limiar abaixo do qual
há menor probabilidade de efeitos adversos à biota), e acima do Nível 2 (limiar
acima do qual há maior probabilidade de efeitos adversos à biota).
Quanto às concentrações totais de HPAs nos sedimentos do estuário do rio
Paraguaçu, observa-se uma grande variabilidade nas concentrações dos sítios de
amostragem. Comparando-se esses resultados com outros trabalhos realizados na
Bahia, no Brasil e no mundo, verificam-se diversidades entre os resultados obtidos
neste trabalho e aqueles conseguidos por outros pesquisadores que investigaram
situações análogas.
A investigação geoquímica do sedimento da zona intermareal do estuário do rio
Paraguaçu através da determinação de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos
(HPAs), conteúdo de carbono orgânico, granulometria permitiu caracterizar os
sedimentos superficiais da região. Os sedimentos são compostos em sua maioria pela
fração areia grossa e areia média.
As utilizações de algumas das principais razões diagnósticas de origem dos HPAs em
sedimentos foram concordantes quanto a sua origem. Dessa forma, os HPAs estavam
relacionados a uma mistura de fontes como produtos da pirólise de madeira,
vegetação e derivados de petróleo (como gasolina e diesel), nos sítios estudados.
61
O transporte atmosférico, a proximidade de alguns sítios de estradas com intenso
trânsito de veículos, lançamentos de efluentes sem tratamento, a drenagem das
cidades ribeirinhas, podem estar contribuindo com as entradas de fontes
antropogênicas de hidrocarbonetos na área de estudo. Essas ainda também podem
estar relacionadas com recreação marinha em barcos e lanchas.
Os dados científicos gerados relacionados aos fatores controladores da distribuição e
concentração dos HPAs são muitos relevantes para a ciência e sociedade, uma vez
que poderão dar subsídios para decisões no que se refere às estratégias de
gerenciamento. O fato de ter encontrado concentrações de HPAs em níveis muito
superiores àqueles orientadores das diretrizes de qualidade dos sedimentos, deve
servir como alerta aos órgãos ambientais municipais, estaduais e/ou federais,
sobretudo pelo fato de existir nesse município (Salinas da Margarida) um intenso
extrativismo da atividade de mariscagem (observado inclusive durante as campanhas
de amostragem), bem como pelos riscos de contaminação dos organismos bentônicos
que habitam esses sedimentos e são coletados para consumo por essa população.
Quanto às pesquisas futuras sugere-se:
Investigações dos HPAs nos sedimentos do estuário do rio Paraguaçu como
complementação deste trabalho para investigação do histórico deposicional na
coluna sedimentar (testemunho), buscando identificar os níveis naturais
(background) de concentração de HPAs nos sedimentos do estuário do rio
Paraguaçu. Além disso, aumentar a malha amostral (com mais sítios de
amostragem e números de amostras por ponto amostrado), para uma melhor
compreensão da distribuição dos HPAs;
Investigar os fluxos de deposição de HPAs relacionada à precipitação
atmosférica;
Investigar a existência de incorporação dos HPAs nos organismos marinhos
(principalmente aqueles de hábitos bentônicos), sobretudo nos sítios onde as
concentrações se encontraram com os níveis mais elevados de contaminação
(como o sítio 5 de Salinas da Margarida), com o objetivo de assegurar a
segurança do consumo dos produtos de pesca coletados no estuário do rio
Paraguaçu (vale salientar que existem na região do Paraguaçu diversas
famílias ligadas à pesca de subsistência).
62
7. REFERÊNCIAS
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70
APÊNDICES
71
APÊNDICES A: Fluxograma para análise granulométrica do sedimento via calcinação segundo GARCIA et al. no prelo
Proceder a classificação granulométrica de areia grossa, areia média, areia fina, areia muito fina, silt e argila, através do software GRADISTAT V 5.0®
Realizar leitura no analizador de partículas com difração a laser.
Deixar agitando por um período de 4 horas;
Transferir a amostra para um tubo falcon de 50 mL utilizando 20 mL da solução de Hexametafosfato de sódio a 0,1 mol-1;
Adicionar a amostra, com granulometria ˂ 500 µm, 1 mLde H2O2 no 1º dia e 1 mL no 2º dia até que não exista reação do H2O2 com a amostra. Caso ainda exista presença de excesso de líquido no cadinho,
levaria o mesmo a uma placa aquecedora a 60 °C;
Peneirar numa peneira de 500 µm (pesar amostra retida na peneira e classificá-la como areia grossa);
Em um cadinho maior pesar 1,5 g da amostra;
Aguardar esfriar;
Calcinouar por 8 horas a 450 °C na mufla;
3 g da amostra em um cadinho de porcelana;
ANÁLISE GRANULOMÉTRICA VIA CALCINAÇÃO;
72
APÊNDICES B: Concentração dos 16 HPAs prioritários pela USEPA alvos deste estudo para sedimentos superficiais da região inter-mareal do estuário do rio do Paraguaçu,
Bahia (concentração em ng.g -1 peso seco)
Naf AcNf AcN Fl PhA A.n FlA Pir BaA Cri BbF BkF BaP IP DBahA BghiP
#1 EC
M 0.80 LDM ND LDM 9.23 10.37 27.45 26.56 24.32 28.95 38.49 17.60 25.28 17.24 9.27 13.54
SD 0.52 - - - 2.05 2.08 7.33 5.53 7.23 6.38 6.81 5.62 5.31 8.65 3.32 10.84
#1 ES
M LDM LDM 2.37 1.96 35.75 2.15 197.99 172.25 174.03 180.02 301.60 162.95 180.35 252.99 34.74 163.87
SD - - 2.36 1.33 29.45 1.87 242.67 210.10 235.06 237.70 401.03 215.83 210.15 339.25 47.99 203.53
#2 EC
M LDM 76.58 4.00 36.31 507.48 84.14 2577.30 1904.89 1624.85 1455.31 2465.45 1365.75 2325.69 1895.87 281.13 1147.52
SD - 19.67 1.34 9.11 166.11 70.79 694.62 531.06 380.01 433.05 635.74 319.90 649.50 577.61 79.21 358.95
#2 ES M 0.81 4.97 0.17 0.90 21.18 4.87 143.26 122.95 115.34 95.56 175.78 102.76 151.97 189.71 4.88 114.74
SD 0.54 3.89 0.29 0.35 5.95 1.45 26.84 23.79 27.03 20.01 32.04 21.14 31.66 36.34 1.64 21.36
#3 EC
M LDM 3.40 0.82 1.70 29.68 2.41 139.52 109.90 87.95 82.29 134.65 72.96 113.83 111.84 2.53 64.04
SD - 0.84 1.01 0.92 12.19 1.04 40.83 31.16 50.44 28.74 58.67 58.32 64.45 52.65 3.08 27.54
#3 ES M 1.72 15.65 3.24 5.97 111.87 23.56 681.03 539.81 550.68 392.65 634.59 405.95 684.48 584.01 84.59 325.13
SD 0.75 3.58 2.82 4.55 91.34 16.57 400.70 259.92 196.40 127.52 177.29 81.37 164.30 118.60 13.90 65.45
#4 EC M 0.33 LDM LDM LDM 7.51 2.09 20.95 18.48 8.42 16.81 20.74 9.64 3.45 14.14 LDM 8.52
SD 0.29 - - - 4.47 2.76 11.45 5.44 2.47 4.99 5.10 2.74 0.69 3.24 - 1.24
#4 ES
M 0.80 5.69 8.42 9.17 163.44 14.59 485.53 353.03 355.16 303.87 513.31 284.17 477.97 445.92 60.56 264.68
SD 0.51 2.14 1.20 1.53 32.05 2.68 19.27 21.17 57.47 42.79 114.07 67.24 115.93 116.38 20.97 63.71
#5 EC
M 3.72 35.34 7.51 16.00 344.79 40.55 1876.31 1541.95 1410.96 1156.65 1688.27 1232.85 1781.66 1485.75 75.52 836.98
SD 0.89 2.50 2.05 2.57 27.24 13.57 68.55 48.68 212.82 37.34 120.61 95.71 357.69 110.16 6.31 52.16
#5 ES
M 2.93 67.10 23.46 99.42 1078.92 207.36 2846.56 1973.67 1854.06 1437.51 2118.87 1326.70 2264.38 1694.76 237.54 939.96
SD 0.30 43.90 20.24 117.01 1057.58 201.46 1600.22 906.70 662.13 691.63 1026.37 366.04 747.66 614.87 96.95 354.84
#6 EC
M 1.01 0.72 0.33 LDM 22.40 3.62 11.07 11.84 7.60 11.31 15.83 7.98 8.74 15.93 0.48 10.66
SD 0.89 0.38 0.29 - 20.54 3.65 7.63 6.78 2.85 4.36 5.44 2.46 4.64 5.18 0.83 3.96
#6 ES
M 0.90 2.76 0.17 0.61 28.72 5.21 15.66 19.31 11.99 12.66 22.78 12.41 18.05 24.81 2.09 12.66
SD 0.35 2.00 0.29 0.19 6.01 1.90 7.00 9.09 5.76 4.92 7.36 4.87 5.36 5.76 1.15 6.02
Legenda: ND: Não Detectado; < LDM: Limite de detecção do método. #1: Cachoeira; #2: Coqueiros; #3: Maragogipe; #4: São Roque; #5 Salinas da Margarida; #6 Salinas da
Margarida; EC: Estação chuvosa; ES: Estação seca; M: média; SD: Desvio padrão
73